芯耀
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我們打開一個(gè) MOS 管的 SPEC，會(huì)有很多電氣參數(shù)，今天說一說熱阻、電容和開關(guān)時(shí)間這三個(gè)。
熱阻，英文 Thermal resistance，指的是當(dāng)有熱量在物體上傳輸時(shí)，在物體兩端溫度差與熱源的功率之間的比值，單位是℃/W 或者是 K/W。
半導(dǎo)體散熱的三個(gè)途徑，封裝頂部到空氣，封裝底部到電路板，封裝引腳到電路板。
結(jié)到空氣環(huán)境的熱阻用 ThetaJA 表示，ThetaJA?= (Tj-Ta)/P
其中Tj為芯片結(jié)溫，Ta為芯片環(huán)境溫度，如下圖所示。
還有一些其他的熱阻參數(shù)如下：
ThetaJC=(Tj-Tc)/P，結(jié)到封裝外殼的熱阻，一般而言是到封裝頂部的熱阻，所以一般的，ThetaJC=ThetaJT
ThetaJB=(Tj-Tb)/P，結(jié)到 PCB 的熱阻。
ThetaJA 參數(shù)綜合了 Die 的大小, 封裝方式，填充材料，封裝材料，引腳設(shè)計(jì)，外部散熱片和外部電路板的屬性多個(gè)因素，綜合來講 ThetaJA 和用的器件以及 PCB 設(shè)計(jì)有關(guān)。ThetaJC 和 ThetaJB 這 2 個(gè)參數(shù)是表征芯片和封裝本身的，不會(huì)隨著芯片封裝外部環(huán)境的改變而改變。
熱阻和以下幾個(gè)參數(shù)比較緊密相關(guān)。
Power dissipation：功率損耗，指的是 NMOS 消耗功率不能超過 150mW，否則可能損壞 MOS 管。
Junction temperature：結(jié)溫，結(jié)面溫度，指的是 NMOS 最高結(jié)溫不能超過 150℃。
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Thermal resistance：如下的 833℃/W 指的是 NMOS 結(jié)面相對(duì)于環(huán)境溫度的熱阻是 833℃/W，假如器件消耗的功率是 1W，那溫升就是 833℃。
再看一下 MOS 管的電容。
輸入電容 Ciss，指的是 DS 短接，用交流信號(hào)測(cè)得的 GS 之間的電容，Ciss 由 GS 電容和 GD 電容并聯(lián)而成，即 Ciss=Cgs+Cgd，當(dāng)輸入電容充電至閾值電壓，MOS 管才打開，放電至一定的值，MOS 管才關(guān)閉，所以 Ciss 和 MOS 管的開啟關(guān)閉時(shí)間有很大的關(guān)系。
輸出電容 Coss，指的是 GS 短接，用交流信號(hào)測(cè)得的 DS 之間的電容，Coss 由 GD 電容和 DS 電容并聯(lián)而成，即 Coss=Cgd+Cds
反向傳輸電容 Crss，指的是 S 接地，GD 之間的電容，即 Crss=Cgd
MOS 管關(guān)閉下，Cgs 要比 Cgd 大得多，Cgd=1.7pF，那 Cgs=7.1-1.7=5.4pF。
從 SPEC 給的圖看，3 個(gè)電容的大小和 DS 電壓有很大關(guān)系，尤其是 Coss 和 Crss
有的一些 MOS 管 SPEC 中還有如下的 Qg、Qgs、Ggd，指的是充滿這些電容所需要的電荷數(shù)，所需要的充電電荷數(shù)越少，MOS 管開關(guān)速度就越快。
MOS 管關(guān)閉下，Cgs 要比 Cgd 大的多，但是發(fā)現(xiàn) Qgd 比 Qgs 大得多，這是受到米勒電容的影響。
? 結(jié)合一下圖片理解 MOS 管的開關(guān)時(shí)間。
最左邊綠色部分，ID 和 UD 幾乎不變，因?yàn)檫@時(shí)候 UGS 沒有上升到閾值電壓，MOS 管是關(guān)閉狀態(tài)，把 UGS 從 0 增大到閾值電壓前這段時(shí)間叫Turn-on delay time。
緊接著紫色部分，當(dāng) UGS 上升到閾值電壓后，隨著 UGS 再繼續(xù)增大，ID 也逐漸增大，UD 逐漸減小，直到 ID 到最大值，UD 到最小值，這段時(shí)間叫Rise time。
同理，MOS 管在關(guān)閉時(shí)，UGS 沒有下降到閾值電壓，ID 和 UD 都是不變的，把 UGS 下降到閾值電壓前這段時(shí)間叫Turn-off delay time。
隨著 UGS 逐漸減小，ID 減小到最小值，UD 增大到最大值，這段時(shí)間叫Fall time。
那為什么要了解 MOS 管的電容和開關(guān)時(shí)間呢？當(dāng) MOS 管用在對(duì)開關(guān)速度有要求的電路中，可能會(huì)因?yàn)?MOS 管的開關(guān)時(shí)間過慢，導(dǎo)致通信失敗。
