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站長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)

【導(dǎo)讀】歡迎場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET）的愛(ài)好者們?cè)俣裙馀R，閱讀“了解MOSFET產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)”博客系列的第四部分！今天，筆者將談?wù)撁}沖電流額定值、它們的計(jì)算方法以及在FET產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的安全工作區(qū)圖中是如何描繪它們的。

產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)首頁(yè)上出現(xiàn)的脈沖電流額定值（I_DM）與連續(xù)電流額定值很相似，因?yàn)樗且粋€(gè)理論上的計(jì)算值。然而，與連續(xù)電流額定值不同的是，I_DM只是作為熱約束條件（從正在標(biāo)準(zhǔn)化的R_θJC到給定的脈沖持續(xù)時(shí)間以及“絕對(duì)最大額定值”表的腳注中明確規(guī)定的占空比）的函數(shù)被計(jì)算出來(lái)的。

以最近發(fā)布的CSD17579Q5A 30V N通道MOSFET為例。該部件的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)規(guī)定了105A的最大脈沖電流額定值，基本條件是脈沖持續(xù)時(shí)間小于或等于100μs，占空比小于或等于1％。為確定用于計(jì)算I_DM的瞬態(tài)熱阻抗，我們將參閱下面圖1所示的標(biāo)準(zhǔn)化熱阻抗曲線。如果我們?cè)诿}沖持續(xù)時(shí)間為100μs時(shí)看1％的占空比（棕色）線，得到的標(biāo)準(zhǔn)化因數(shù)為0.12，我們將用它來(lái)計(jì)算最大功率，并由此計(jì)算出該器件在這樣的脈沖持續(xù)時(shí)間和占空比條件下可處理的電流。計(jì)算這個(gè)值要用0.12乘以最大直流（DC）R_θJC（4.3?C/W），得出的瞬態(tài)Z_θJC為0.52?C/W。

圖1：CSD17579Q5A標(biāo)準(zhǔn)化瞬態(tài)熱阻抗曲線

使用這個(gè)熱阻抗值并計(jì)算最大電流（就像我們計(jì)算其對(duì)應(yīng)的連續(xù)電流那樣），我們將計(jì)算出的熱限制電流為119A。但是請(qǐng)稍等！產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)規(guī)定的是105A！那怎么辦呢？如果您瞧瞧圖2在下面所展示的該器件的安全工作區(qū)（SOA），可以看出100μs的線在達(dá)到119A前實(shí)際上碰到了R_DS（ON）的極限值。這個(gè)交點(diǎn)出現(xiàn)在105A處。所以，在這樣的情況下，我們將追溯性地減小絕對(duì)最大脈沖電流，因?yàn)樵撈骷腞_DS（ON）的物理極限值將限制該器件，使其不能達(dá)到熱極限值。

圖2：CSD17579Q5A安全工作區(qū)

我們?yōu)槌霈F(xiàn)在SOA的每個(gè)較大脈沖計(jì)算出電流極限值（前提條件是它們不會(huì)先碰到R_DS（ON）的極限值），這個(gè)值就是那些曲線的上限。

因?yàn)榻^對(duì)最大電流完全是理論上的，所以在發(fā)布該部件之前，我們將嘗試獲得一些硬數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)一步使自己確信：該部件有能力處理這么大的功率。遺憾的是，我們最好的電路板和測(cè)試儀也只能使器件的最大脈沖電流達(dá)到400A，這就是那個(gè)值能一直為我們發(fā)布的所有器件充當(dāng)人為設(shè)置的上限的原因。一些供應(yīng)商規(guī)定了類似的上限，然而其它供應(yīng)商并不以這樣一種方式限制自己。雖然您永遠(yuǎn)不會(huì)看到TI給FET定超過(guò)400A的I_DM，（無(wú)論是在首頁(yè)還是在SOA），但下面的表1卻向您展示了在這個(gè)CSD17570Q5B（一種具有極低R_DS（ON）（最大值僅為0.69mΩ）和熱阻抗（0.8?C/W）的部件）的例子中，理論上的脈沖電流額定值可以高得多么離譜。這用實(shí)例說(shuō)明了如果不同的供應(yīng)商不認(rèn)真對(duì)待功能參數(shù)（如脈沖持續(xù)時(shí)間）并忽略測(cè)試該器件時(shí)的實(shí)際極限值，它們?nèi)绾文茉诳涫玖溯^高的額定值后不被發(fā)覺(jué)。

表1：計(jì)算的CSD17570Q5B脈沖電流

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