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内建横向电场MOSFET的主要特性

来源：艾特贸易2018-06-08

简介(1) 导通电阻的降低。 NFINEON 的内建横向电场的 MOSFET ，耐压 600V 和 800V ，与常规 MOSFET 器件相比，相同的管芯面积，导通电阻分别下降到常规 MOSFET 的 1/5 、 1/10 ；相同的额定电流，导通

(1)导通电阻的降低。NFINEON的内建横向电场的MOSFET，耐压600V和800V，与常规MOSFET器件相比，相同的管芯面积，导通电阻分别下降到常规MOSFET的1/5、1/10；相同的额定电流，导通电阻分别下降到1/2和约1/3。在额定结温、额定电流条件下，导通电压分别从12.6V、19.1V下降到6.07V、7.5V；导通损耗下降到常规MOSFET的1/2和1/3。由于导通损耗的降低，发热减少，器件相对较凉，故称COOLMOS。

(2)封装的减小和热阻的降低。相同额定电流的COOLMOS的管芯较常规MOSFET减小到1/3和1/4，使封装减小两个管壳规格，如表1-2所示。

表1-2 封装与电流、电压额定值

封装与电流、电压额定值

由于COOLMOS管芯厚度仅为常规MOSFET的1/3，使TO - 220封装RTHJC从常规1℃/W降到0.6℃/W；额定功率从125W上升到208W，使管芯散热能力提高。

(3)开关特性的改善。COOLMOS的栅极电荷与开关参数均优于常规MOSFET，很明显，由于QG（栅电荷），特别是QGD（栅漏电荷）的减少，使COOLMOS的开关时间约为常规MOSFET的1/2；开关损耗降低约50%。关断时间的下降也与COOLMOS内部低栅极电阻(<1Ω)有关。

(4)抗雪崩击穿能力与SCSOA。目前，新型的MOSFET无一例外地具有抗雪崩击穿能力。COOLMOS同样具有抗雪崩能力。在相同额定电流下，COOLMOS的IAS与ID(25℃)相同。但由于管芯面积的减小，IAS小于常规MOSFET，而具有相同管芯面积时，IAS和EAS则均大于常规MOSFET。

COOLMOS的最大特点之一就是它具有短路安全工作区(SCSOA)，而常规MOS不具备这个特性。COOLMOS的SC-SOA的获得主要是由于转移特性的变化和管芯热阻降低。COOLMOS的转移特性如图1-6所示。从图1-6可以看到，当UGS> 8V时，COOLMOS的漏极电流不再增加，呈恒流状态。特别是在结温升高时，恒流值下降，在最高结温时，约为ID (25℃)的2倍，即正常工作电流的3~3.5倍。在短路状态下，漏极电流不会因栅极的15V驱动电压而上升到不可容忍的十几倍的ID (25℃)，使COOLMOS在短路时所耗散的功率限制在350V×2ID (25℃)，尽可能地减少短路时管芯发热。管芯热阻降低可使管芯产生的热量迅速地散发到管壳，抑制了管芯温度的上升速度。因此，COOLMOS可在正常栅极电压驱动，在0.6 VDSS电源电压下承受10ms短路冲击，时间间隔大于1s，1000次不损坏，使COOLMOS可像IGBT一样，在短路时得到有效的保护。