①器件简介
图1 器件简介
②不同类型MOSFET区分方法
MOSFET分为增强型和耗尽型，他们又分别有N沟道和P沟道的区别，那么怎么区分它们呢？
N沟道和P沟道的区分：顺着箭头写“PN”，谁靠近沟道，就是什么沟道，见下面的图解。
三个极区分：栅极G很好区分，源极S在符号中总是两段连在一起的。还有一种区分D和S的方法——看电流方向，P沟道电流方向是由S→D的（简单记为PS），N沟道相反。
JFET由于没有体二极管，因此D和S可以相互替换，在分析电路时，利用上述的电流流向来定D和S。
图2 N沟道增强型和N沟道耗尽型的区分
图3 P沟道增强型和P沟道耗尽型的区分
③MOSFET最大额定参数
图4 MOSFET最大额定参数
PTOT:总功率损耗。在焊接衬底温度维持在25℃时，器件达到最大结点温度时所用的功率。所以PTOT确切地说应该是来表征元件热传导性能的好坏，或是最大结点温度高低的参数。
Tj：最大工作结温。判断MOS管是否会烧坏，我们看的一定是结温，即MOS管中PN结的温度。这个温度一般都比管壳的温度要高。
dv/dt：漏源电压变化率。反映器件承受电压变化速率的能力，越大越好。对系统来说，过高的dv/dt必然会带来高的电压尖峰，较差的EMI特性，该变化速率可以通过系统电路来进行修正。
④热阻
图5 MOSFET热阻
热阻：英文Thermal resistance。热阻表示热传导的难易程度，半导体晶片消耗的功率被转换成热量，其被传送到封装，并且最终通过散热片或其他导热材料释放到环境空气中。热阻分为沟道-环境之间的热阻、沟道-封装之间的热阻，热阻越小，表示散热性能越好。
ThetaJC：沟道（或者叫结）到封装外壳的温度。
ThetaJA：沟道（或者叫结）到空气环境的热阻。50℃/W表示的是，如果器件消耗的功率是1W，那温升就是50℃。
⑤雪崩特征
图6 MOSFET的雪崩参数
IAR：雪崩电流。表示在雪崩击穿条件下，MOSFET中流过的电流。这个参数是产品处理瞬时过压能力的指示。
EAS：单次脉冲雪崩击穿能量。这是MOSFET在关断状态下能承受过压能力的指标。如果电压超过漏源极限电压，将导致器件处在雪崩状态。
雪崩击穿和齐纳击穿是半导体器件中常见的两种击穿现象。雪崩击穿主要发生在高电场强度下，其特点是存在击穿电压的阈值。齐纳击穿则发生在低电场强度下，其特点是没有固定的击穿电压阈值。雪崩击穿和齐纳击穿一般可逆，不会造成PN结的永久损坏，当反向电压足够大，击穿次数增多可能会影响器件性能和甚至损坏器件。
⑥开关状态（静态参数）
图7 MOSFET的静态参数
V(BR)DSS:漏极和源极之间的击穿电压。DS电压偶尔超过V(BR)DSS，MOSFET会进入雪崩击穿区，可能不会马上损坏MOSFET，但是经常超过的话会使MOSFET性能下降或者损坏。V(BR)DSS并不是一成不变的，它具有正温度系数，温度越高耐压越高（这是比较有利的），如下图所示。但温度越低耐压也越低，有时候低温启动的损坏有可能就是这个原因，所以在选用时应该在你使用环境的最低温度所对应的耐压值的基础上再进行降额选用，以保证可靠性。
图8 MOSFET的漏源击穿电压与结温的关系
IDSS：漏极和源极之间的漏电流，测试时不施加栅源电压。因为该MOS管是增强型的，增强型为“常闭型”，所以这个漏电流很小，为uA级别。作为开关，该值决定了开关关闭后的漏电流，越小越好。
IGSS：栅极漏电流，越小越好。
VGS(th)：MOS管的开启电压。当MOS管的栅源电压达到开启电压时，漏极→源极的导电沟道开始形成，但此时的电流还比较小。这里的VGS(th)=3.2~4.2V，但是千万不要以为随便加个4.2V的电压或者用个单片机I/O就能够顺利地将它导通。
栅源电压太小，第一会导致漏源电流ID的能力下降，可以理解为栅源电压太小，最终形成的沟道太窄，因此漏极到源极可以流过的最大电流也小。除此之外，较小的栅源电压还会导致RDS(on)急剧上升，功耗极大。如下图所示：栅源电压为6V时，最大的漏源电流只有40A左右；栅源电压为7V时，漏源电压则达到了120A左右。一般在使用时，为了减小导通电阻RDS(on)，从而减小发热，还有就是保证足够的漏源通流能力，VGS电压要高一些，但一定不能超过GS的极限电压VGSS，以免将MOSFET的氧化层击穿，导致MOSFET失效。
开启电压还与温度有关，温度越高栅源开启电压越小，也就是开启越容易，如果GS电压设置的不合理，可能会出现低温不开启，高温误开启的问题。开启电压与温度的关系如下图所示，比如在150℃的时候，开启电压VGS(th)≈0.7×4.2=2.94 V，只有常温下的0.7倍。
图9 MOSFET的漏极电流与漏源电压之间的关系
图10 MOSFET的开启电压与结温的关系
RDS（on）：MOSFET的导通电阻。一般来说，导通电路越小越好，它决定了MOS管的导通损耗，导通电阻越大，导通损耗也就越大，MOS管的温升就越高。导通电阻RDS（on）不是一个固定值，它的影响因素比较多。第一个影响导通电阻的就是温度，温度越高导通电阻越大，如下图所示。比如100℃时，导通电阻约为常温下的1.25倍，所以我们在计算MOS管的损耗时，不要再用常温下的导通电阻了，使用时MOS管的结温TJ要远高于常温，除非你的散热真的非常牛。
图11 MOSFET的导通电阻与结温的关系
第二个影响导通电阻的是漏极电流ID，从下图可以看出，漏极电流越大，导通电阻也越大。
图12 MOSFET的导通电阻与漏极电流的关系
第三个影响导通电阻的就是栅源电压。我们前面已经讲过，栅源电压过小，会导致漏极到源极的通流能力下降，其实栅源电压过低还会带来一个问题，就是当栅源电压低到一定程度后，导通电阻会急剧增大，只有栅源电压达到一定数值之后，导通电阻才慢慢趋于一个固定的值。由于该MOSFET的手册中没有给出栅源电压与导通电阻的关系，于是从网上找到了一个图便于大家理解。
图13 MOSFET的导通电阻与栅源电压的关系
⑦动态参数
图14 MOSFET的动态参数
Ciss：输入电容。Ciss=Cgs+Cgd，其中的Cgd=Crss（又叫米勒电容）。输入电容Ciss影响到MOS管的开关时间，Ciss越大，同样驱动能力下，开通和关断时间就越慢，开关损坏也就越大。
Coss：输出电容。Coss=Cds+Cgd，其中的Cgd会影响到漏极有异常高电压时，传输到MOSFET栅极电压能力的大小，对雷击测试项目有一点的影响。
RG：固有栅电阻。直流情况下，栅极的输入阻抗应该是非常大的，这里的栅极电阻是在1Mhz的频率下测得。
QG：栅极总电荷量。MOS管是电压型驱动器件，其驱动的过程就是栅极电压的建立过程。栅极总电荷量就是用来定义为达到一个特定的栅极电压，栅极所必须充的电量。
图15 MOSFET的栅极充电电荷
Qg曲线的第一个线段显示Vgs升高，此时漏极和源极处于断开状态，Ciss由Ig充电:表达式为Vgs=Qgs/（Cgs+Cgd）。Cgs通常远大于Cgd，因此近似表达式为Vgs=Qgs/Cgs。该阶段的栅极电荷称为Qgs。Vgs高于阈值电压(Vth)时，漏极电流开始流动，该阶段Vgs继续升高，直到漏极电流达到Id-Vgs特征的额定电流。
第二个水平线段中，MOS管从开始导通转换为完全导通状态，所有Ig电流都进入了Cgd，因此Vgs不变。这一段该阶段的电荷称为Qgd，这个电量取决于Cgd断开状态和接通状态的电压差，压差越大，电容越大，这个电荷量就会越大。Qgd影响开关的导通时间。途中的这个平台叫做米勒平台，后面将会专门写一篇文章来讲解米勒平台。
⑧开关时间
图16 MOSFET的开关时间
MOSFET的导通延迟、上升时间、关断延迟和下降时间组成了MOSFET的开关时间。
图17 MOSFET的开关时间
⑨寄生二极管参数
图18 MOSFET的寄生二极管参数
ISD：二极管正向持续电流。最大允许的正向持续电流，定义在25℃，通常这个电流等于MOSFET的最大持续电流。
ISDM：二极管脉冲电流。最大允许的最大脉冲电流，通常这个电流等于MOSFET的最大脉冲电流。
VSD：二极管正向压降。二极管导通时，MOSFET源漏极间压降。
trr：反向恢复时间。反向恢复电荷完全移除所需要的时间。
Qrr：反向恢复电荷。二极管导通期间存储在二极管中的电荷。二极管完全恢复到阻断状态之前需要移除这些存储的电荷。开关时电流变化的速率越大（di/dt），存储的反向恢复电荷就越多。其中反向恢复时间trr是设计LC、LLC谐振线路拓扑中需要重点看的参数之一。原因在于基本所有的LCC和LLC谐振线路，在启动过程中，前几个周期都会存在二极管反向恢复过程中另一个MOSFET已经开通，这个时候就会通过很大的di/dt，如果寄生的反向二极管能力不够，MOSFET就会击穿而失效。
