MOS 选型要点（三）：脉冲漏极电流 IDM及限制因素
MOS系列文章目录《MOS 选型要点一V (BR) DSS击穿耐压和漏极电流上限与工程计算》《MOS 选型要点二导通电阻、漏源截止漏电流和栅极与源极之间的漏电流参数剖析》《MOS 选型要点三脉冲漏极电流 IDM及限制因素》《MOS 选型要点四阈值电压 VGS (th)、结电容与栅极电荷》《MOS 选型要点五栅源电压VGS额定值、驱动条件、温度特性与 ESD 防护》《MOS 选型要点六热阻定义与散热路径分析》《MOS 选型要点七体二极管反向恢复危害、尖峰成因与优化措施》《MOS 选型要点八开通/关断过程与负载类型的关系》《MOS 选型要点九慢开快关不对称栅极驱动原理、取舍与工程设计要点》I D M I_{DM}IDM脉冲漏极电流是 MOSFET 在特定窄脉冲宽度下如 tp ≤ 10 μs具体依厂商数据手册而定允许通过的最大漏极峰值电流。该值受限于器件最大结温 Tj(max) 及对应脉冲持续时间下的瞬态热阻 Zth(j-c)。传统上I D M I_{DM}IDM约为I D I_{D}ID25℃ 壳温、硅限制条件下的 4 倍左右但当 ID 受封装限制而非硅片限制时该比值可能更大。关于脉冲电流的限制因素限制条件 1MOSFET 结温。 在大脉冲电流下器件瞬态功耗大导致结温快速升高。需保证不超过器件的 Tj(max)通常为 150℃或 175℃这决定了脉冲电流的上限。限制条件 2键合线Bonding Wire及塑封料。 大脉冲电流下源极键合线的瞬态功耗增加、温度升高。若键合线温度超过220℃将导致塑封料热降解进而造成封装失效。这也限制了脉冲电流的大小。限制条件 3转移特性/输出特性。 对于给定V G S V_{GS}VGSMOSFET存在由器件物理特性决定的最大漏极电流I D M I_{DM}IDM需设定在输出特性曲线的欧姆区边界以下。在开关导通的瞬间如果电流过大工作点可能越过欧姆区边界滑入饱和区。一旦进入饱和区VDS 和功耗同时飙升即使只持续几微秒也可能超过热极限。所以 IDM 额定值 在典型栅压下保证你不掉进饱和区的电流上限。 点击体验 MOSFET 输出特性曲线交互演示最终I D M I_{DM}IDM取以上各限制条件的最小值。 此外实际应用中还需结合瞬态热阻、脉冲宽度、占空比和散热条件进行结温估算不能仅依据I D M I_{DM}IDM标称值判断器件是否安全。上一篇 《MOS 选型要点二导通电阻、漏源截止漏电流和栅极与源极之间的漏电流参数剖析》下一篇 《MOS 选型要点四阈值电压 VGS (th)、结电容与栅极电荷》更多系列文章▷ 《改进三极管搭建的简易电流源特性》▷ 《三极管限流电路及仿真》▷ 《multisim仿真搭建三极管开关电路低电平5V控制高电平12V输出》▷ 《镜像电流源》▷ 《三极管BJT特性及三个工作区域》