栅极电荷理解与应用

主要观点总结

本文主要介绍了功率器件的栅极电荷信息，包括栅极电荷在规格书中的位置和测量方法，以及针对MOSFET和IGBT的栅极电容与电荷基本概念。文章详细描述了充电过程的四个阶段，以及不同时间段内栅极电压和电流的变化情况。

关键观点总结

关键观点1: 栅极电荷信息的重要性

了解规格书中的栅极电荷信息是有效使用功率器件的前提，对于设计驱动器电路具有重要意义。

关键观点2: 栅极电容与电荷基本概念的介绍

文章介绍了功率MOSFET的等效模型，以及栅极电容和电荷的基本概念，包括总栅极电阻RG、寄生电容CGD、CGS、CDS和负载阻抗ZL。

关键观点3: 充电过程的四个阶段

文章详细描述了从0至阈值电压、从阈值电压至平台电压、从平台电压至拐点电压以及最后阶段的变化情况，包括不同时间段内栅极电压、电流、漏极电流以及注入栅极的电荷的变化情况。

关键观点4: 参考文献

文章最后列出了相关的参考文献，为进一步研究和深入了解提供了资源。

文章预览

为了有效的使用功率器件，有必要了解规格书中的栅极电荷信息。栅极电荷信息一般出现在规格书的两个位置：一、在动态特性的表格中；二、在特性图中展示栅源电压与总栅极电荷特性曲线。本文说明针对 MOSFET ，但也同样适用于 IGBT 。 （一） 栅极电容与电荷基本概念 图 1 展示了 MOSFET 等效模型，总栅极电阻 R G ，寄生电容 C GD , C GS , C DS ，负载阻抗 Z L 。 图 1 功率 MOSFET 模型 图 2 是规格书中的栅极电荷曲线，它显示栅源电压与注入栅极的电荷的函数关系。只要栅极驱动电流流入栅极，电荷就会在栅极中积累。需要注意的是在该函数关系中 V DD 是一个参量，图 1 展示了 V DD 施加的位置。对于不同的 V DD 值，达到特定栅极电压所需的电荷是不同的。对于给定的 V DD ，如果将一定数量的电荷注入栅极，电压将上升到一定水平。本文重点介绍充电 ………………………………