瑞萨电子高压MOS在进行产品开发时的注意要点

本文主要介绍瑞萨电子（又称：Renesas注1)高压MOS在客户电源等产品开发时的选型以及特性的说明，为客户的产品开发提供参考性的设计意见。
 
    MOSFET以其电压控制、开关频率高、开关速度快等优点，广泛应用于电源等产品中。Renesas高压MOS涵盖漏源电压（VDSS）等级600V、800V、900V、1400V，具有极低的RDS(ON)和丰富的封装系列，应用十分广泛。
    MOSFET最重要的两个参数是漏源电压（VDSS）和导通电阻RDS(ON)。电流值和最大耗散功率值必须仔细观察，因为它们只有当背板温度到25OC时才能达到，切换时间仅在满足数据说明书中所描述的特定条件下才适用。
    一般来说Renesas高压MOS数据手册主要包含以下几个部分：特性、极限值、电气特性以及典型特性。
    Renesas高压MOS所具有的性能优势：
1、具有比较低的Qg
2、Vgs电压±30 V
3、具有比较低的导通阻抗
4、很好的防雪崩能力
  
    Renesas MOS采用了五代UMOS工艺，可以把RDS(ON)做的比较小，2SK3298B的导通电阻只有0.75欧姆，可以大大减少MOS的损耗。
    极限值部分给出了10个参数的绝对最大值。器件运行的时候一定不能超过此值，否则会造成MOS永久的损坏。其中，尤其需要注意漏极电流和耗散功率的值是在25OC时给出的，在实际运行中只能作为参考。
    电气特性部分主要含有几个重要的参数：开启关断时间参数、跨导参数、结电容参数以及体内二极管参数等。Renesas高压MOS一般要比同类型的其它牌子的MOS开关速度快，但有个很重要的先决条件就是：栅极驱动电压要在10V以上，因为Renesas高压MOS结电容参数比较大。
    典型特性部分给出了很多参数的动态曲线。比较重要的参数曲线有：热阻曲线、转移特性曲线、跨导曲线、导通电阻和漏极电流的关系曲线以及耗散功率和温度的关系曲线等。耗散功率随着温度的升高而下降，导通电阻随着温度的升高而增大。
    Renesas高压MOS具有比较明显的导通阻抗低、开关速度快的优点，但驱动电路的好坏直接影响了MOS的特性。为了达到良好的驱动波形和开关特性，使管子能够工作在比较理想的状态，现结合数据手册中的几个参数影响和典型曲线注2加以分析。
    1、RDS(ON)随VGS的变化曲线：

 
    由图可知，当VGS在小于10V的时候，RDS(ON)是比较大的，特别是在小于7-8V的时候，RDS(ON)几乎是无穷大,管子几乎没有开启。所以我们建议驱动电压一般要在10V以上，这样可以获得比较低的导通阻抗和减小MOS的损耗。
    2、由数据手册得到Renesas高压MOS的CISS、COSS、、CRSS是比较大的，所以为了获得比较好的驱动波形，建议栅极驱动电阻不要太大，尽量在几十欧姆。
    3、跨导参数及曲线。跨导是MOS一个很重要的参数，反映了栅极驱动电压对漏极电流的控制能力。由下图的转移特性曲线可知：当MOS栅极驱动电压在10V左右的时候，MOS漏极电流才能达到标称的值。

    以上分析了Renesas高压MOS的一些特性和为了达到比较好的开关特性的一些参数配合。现针对以上几点做总结，Renesas授权代理商世强电讯给出以下几点意见，供大家在产品的开发中做参考：
1、栅极驱动电压要在10V以上，可以获得比较好的驱动波形和较低的导通阻抗，可以减少MOS的发热和损耗。
2、栅极驱动电阻最好在EMI和驱动波形之间做合适的选择，最好在几十欧姆，Renesas数据手册中参数的测试条件中驱动电阻为25欧姆。
3、因为Renesas高压MOS栅源极耐压比较高，可以达到30V。所以在负载比较重或漏极电流比较大的情况下，为了避免漏极电流失控MOS进入放大区工作，栅极驱动电压适当的还要加大，只要不超过标称的30V就可以。

注1：本文Renesas高压MOS都指的是原NEC电子部分。
注2：本文曲线来自Renesas 2SK3298B（600V，7.5A）数据手册。