MOSFET开关：真实的波形.
第一部分－导通，硬开关
作者： Constantin Darius Livescu

　

本文试图弄清MOSFET在开关过程中的 行为，这在多数文章中都没有描述清楚。

我们不再解释MOSFET内部结构的物理特性。 如对此感兴趣，我们推荐阅读参考文献中SGS-Thomson的技术文章。 本文的目的是帮助电源设计工程师了解一些知识以有助于MOSFET驱 动电路设计、计算关键事件的估计损耗、估算关键器件和不同压力 的结温以及最后的设计优化。

分析了仅含有一个MOSFET管、带 感性负载和二极管嵌位电路的开关电源的MOSFET的开 关事件。关于阻性负载的数据表的信息或技术文章与开关电源的MOSFET 的开关的关联性很小或没有。文章也只考虑了与开关模式电源密切相关的 500V/600VMOSFET。

电容的参考名与SGS-Thomson的技术文 章中的一致。如有必要请查看文献以获取他们的详细意义。

下面是波形图，不加特别说明的 是指MOSFEt导通（感性负载、二极管嵌位，硬开关）：

And now the comments:

　

常见错误和误解：

错误：在t2到t4期间，门电压恒定（门极暂稳电压）时漏极电压会线性的将到零。
事实： 在t1到t2期间，漏极电压会非常快的将到Vx电压。计算此期间的开关损耗时，认为漏极电压 会在整个“暂稳”期间线性的将到零会导致巨大的误差。
错误：在时刻t2b（二极管反向恢复周期的末尾）漏极电压会达到零。
事实：在t1到t2期间，漏极电压会非常快的将到Vx电压。计算此期间的开关损耗时，认为漏极电压 会在整个“暂稳”期间线性的将到零会导致巨大的误差。
错误： MOSFET电容不能用于确定开关特性，需要门极电荷值。
事实： MOSFET电容，如果充分表征化（fully characterized）, 可以充分的解释（与其它参数一起）开关特性，而不需指导门极电荷。
错误： MOSFET数据表提供了刻画你的应用中的MOSFET的特性的足够信息。
事实： 多数 MOSFET数据表， 本文中不讨论其原因，没有给出确定使用该器件的典型应用中的 开关特性的足够信息。时间特性（导通延迟时间，上升时间，关断延迟时间， 下降时间）是在与使用器件的典型应用的条件很不同的情况下测得的，所以 设计工程师最好不要完全的相信它们。试着通过使用来推测真正的有用数据， 这是很费时的，通常不由工程师进行。
一个值得注意的例外: 摩托罗拉的数据表，类似于参考文献中提到的MTW20N50E的数据表， 提供了在确定开关特性时真正有用的信息 据我们所知，截止到本文最后更新 的时间为止，只有摩托罗拉的数据表提供了所有下面的必要的特性： Vx电压，漏极电压从Vdd将到Vx所需要的门极电荷，用易读的图标明了 高电压电容变化及低电压电容变化，低电压时的Ciss和Crss，零Vgs和Vds，负10V时的 零Vds和Vgs，内部源极电感。

　

其它注意事项：

　

参考文献：

　
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Translated by Frex Xu

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