MOS管在功放中应用的探讨

lysohu

麻烦楼主讲讲，在做功放是栅极连接的电阻大小有声么注意事项？为什么有人取200欧，卫生么有人取100欧？谢谢 ...
鹦鹉螺号 发表于 2012-11-25 16:02

菠萝

好专业的东西。理解起来有些难度。

locky_z

我觉得FET呈现出来的双温度系数变化，也是由于Rds和Vgs’-Id两个方面因素导致的，


Rds虽然说的是DS之间的电阻，但实际上映射到S端也有较大部分的电阻，这个Rds是正温度系数，随着温度升高Rds增大。
而不考虑S端电阻时的Vgs’-Id是正温度系数，Id随着Vgs升高而升高。

实际上Vgs等于Vgs'+S端电阻的压降Vr。
如果温度升高，S端电阻增大，Vr压降升高，那么Vgs'只能降低，导致Id降低，如果这个S电阻较大，压降较大，就会使呈现出来的Vgs-Id成负温度系数。

如果S电阻较少，那么需要较大电流时，负温度系数才能呈现出来。

的确很多负温度系数的FET管的Rds是较高的。

mzsrz

感谢你提的意见，我分享这些也只是投石问路，之后的设计还靠你们自己。
我单单拿Qg来主要分析就是因 ...
lysohu 发表于 2012-11-25 15:45

你说的不烧管与电流平衡性问题我觉得应该分开来看，在我的经验中负温的ＭＯＳ管多个并联后一样电流误差较大，并没有因负温系数而最终出现电流平衡，反而加大输出电阻来得更有效些。
再次感谢你的回帖！

lysohu

我觉得FET呈现出来的双温度系数变化，也是由于Rds和Vgs’-Id两个方面因素导致的，


Rds虽然说的是DS之间 ...
locky_z 发表于 2012-11-25 17:38

不存在S端电阻，只有沟道导通内阻。Rdson就是它的导通内阻。双温曲线细心的你就会发现了，交差点在它所标参数的最大ID上。这个交差点跟瞬态热阻有关的，脉宽不同，交差点的位置不同。

lysohu

你说的不烧管与电流平衡性问题我觉得应该分开来看，在我的经验中负温的ＭＯＳ管多个并联后一样电流误差较 ...
mzsrz 发表于 2012-11-25 18:50

你加电阻当然可以弥补Vgs不配对的误差，但输出性能会变更差，加了电阻后它就会平衡每管的热量，而电流不平衡。为何不去掉电阻，负温管它会把高出的Vgs转成热量，也就是每管晶圆的热量不一样，最终达到电流趋平等。

mzsrz

你加电阻当然可以弥补Vgs不配对的误差，但输出性能会变更差，加了电阻后它就会平衡每管的热量，而电流不 ...
lysohu 发表于 2012-11-25 19:37

我说的加电阻是指从0.22Ω增大到0.47Ω或更大些，是所有管一起增大，这个电阻作用是增加本级电流反馈，以达以平衡各管的电流，不会对输出造成太大的影响，这是多数厂家都会采用的办法之一。而你所说的ＭＯＳ管负温系数实现各管电流平衡作用有限。

lysohu

我指的就是要你把所有的输出电阻去掉。直接每个管子的S端并在一起，不要让它有本级电流反馈。

lysohu

我说的加电阻是指从0.22Ω增大到0.47Ω或更大些，是所有管一起增大，这个电阻作用是增加本级电流反馈，以 ...
mzsrz 发表于 2012-11-25 21:16

我指的就是要你把所有的输出电阻去掉。直接每个管子的S端并在一起，不要让它有本级电流反馈。

lxy7208

感谢

durb

好贴收藏

兄妹小江

我指的就是要你把所有的输出电阻去掉。直接每个管子的S端并在一起，不要让它有本级电流反馈。
lysohu 发表于 2012-11-25 21:22

把源级电阻去掉？【也就是射级电阻】这能行吗？射级电阻引入电流反馈同时也限制最大峰值电流，多管并联，除了栅极的防震电阻，均流不也是靠射级电阻吗？为什么厂机末级都有这个射级电阻，没有采用直接源级并联呢，，那么说负温度场管即便输出短路状态也不应该烧掉，因为温升就能自我保护？
有些老知识总是根深蒂固，希望楼主给讲解开导

lysohu

这个问题其实不用太多的争论，A点的存在是客观事实。很明显我贴的三个图说明了常见场效应管本身并无那种一 ...
xlf0602 发表于 2012-11-25 22:17

我指的1半到三分之二就是针对我的测试时长（100uS内）和它的管耗来的。。。功放输出的5A和开关下的5A也是有差别的。管耗不是一个级别。。

上面是你在一楼说的，但是是错误的。如果你能确保“晶圆”的温度不超过125°C，那么一只IRFP140的管耗哪怕就是达到1000W也没问题。

你以为会到多少W？你看看上面的短路测试波形就知道一个25A1200V的MOS在600V,5uS下的电流多大？换算出来的瞬间功率有多大。短短的5uS,MOS的最大电流瞬间冲到400A然后随着热量的增加电流往下走。

甲壳虫-77

我指的1半到三分之二就是针对我的测试时长（100uS内）和它的管耗来的。。。功放输出的5A和开关下的5A也 ...
lysohu 发表于 2012-11-25 23:08

专业术语再通俗一下，就更好了！楼主加油！学习！

lysohu

我个人认为多管并联如果能在5A的范围内配对大多数情况下够了。
你把壳温和管芯温度（晶圆温度）混为一谈 ...
xlf0602 发表于 2012-11-25 23:19

这里所谈不涉及壳温，MOS的晶圆发热电流控制能力下降是物理现象，跟壳温没关系。

xlf0602

这里所谈不涉及壳温，MOS的晶圆发热电流控制能力下降是物理现象，跟壳温没关系。
lysohu 发表于 2012-11-25 23:24

怎么能和壳温无关呢，管芯的实际温度高低与壳温的高低是相关联的吧？“MOS的晶圆发热电流控制能力下降是物理现象”这个那是当然了，但我说你把“壳温和管芯温度混为一谈”是指你说的“比如这个IRFP140它的功率下降系数是1.2W每度，在25度时最大功率180W，当晶圆上升到125度时，功率只有60W了”这句话来的。你说的那句话应该改成“比如这个IRFP140它的功率下降系数是1.2W每度，当壳温为25度时最大耗散为功率180W，当壳温上升到125度时，能耗散的功率只有60W了”才对。

lysohu

我个人认为多管并联如果能在5A的范围内配对大多数情况下够了。
你把壳温和管芯温度（晶圆温度）混为一谈 ...你把壳温和管芯温度（晶圆温度）混为一谈了。假如你有某种办法能限制管芯的温度不超过125°C，那么你说的电流下降就是有限度的。
xlf0602 发表于 2012-11-25 23:19

你这个问题就是封装问题了，晶圆在还没有封装前测试的参数往往要好于封装后。比如TO247的，封装后的性能只有未封装前的四分之三不到。换成T0220封装就只能到三分之二不到了。因为封装前是在铜质镀金的厚的大圆盘下用特制的探针测试。散热性能和接触性能都要好于封装后。。因为封装后的受铜基大小的限制，银桨的厚度，Wrieband对Pad的损坏程度，铝线的内阻及电感，引脚的内阻及电感的损耗，造成性能的下降。
另外，同样的die用不同的封装，得到的热阻和耗散功率是不一样的。

lysohu

怎么能和壳温无关呢，管芯的实际温度高低与壳温的高低是相关联的吧？“MOS的晶圆发热电流控制能力下降是物 ...你说的那句话应该改成“比如这个IRFP140它的功率下降系数是1.2W每度，当壳温为25度时最大耗散为功率180W，当壳温上升到125度时，能耗散的功率只有60W了”才对。


xlf0602 发表于 2012-11-25 23:36

这句话不能改。壳温和晶圆温度是两码事。。你测到此时壳温并不代表此时的结温（晶圆温度）。两者是有热阻的关系的。

lysohu

怎么能和壳温无关呢，管芯的实际温度高低与壳温的高低是相关联的吧？“MOS的晶圆发热电流控制能力下降是物 ...
xlf0602 发表于 2012-11-25 23:36

我估计你绕不明白是不是因为你认为结温是没办法测试的？它是可以测试的，有专门的仪器，热阻测试仪就是专门干这个的

northenlight

回复 74# 刀尖踢踏舞

英文不讨论就没得讨论了，所有的电子名词无一列外全部都是英文翻译过来的。其实要真的说完整了，应该是 MOSFET metal–oxide–semiconductor field-effect transistor 最后的那个T就是三极管的英文缩写。JFET  junction gate field-effect transistor 也是一种FET，除了这两种FET，还有很多其他类型的场效应三极管，比如说现在的16nm的工艺就是用的FinFET. 传统的BJT  bipolar junction transistor 是传统的双极性三极管。