AMEYA360代理丨ROHM 实战篇:通过驱动器源极引脚改善<span style='color:red'>开关损耗</span>—有驱动器源极引脚的封装、有无驱动器源极引脚的差异及其效果
  在上一篇文章中,我们了解了传统的MOSFET驱动方法,这也是了解主题中的驱动器源极引脚效果的前提。在本文中,我们将一起了解有驱动器源极引脚的实际封装、具有驱动器源极引脚的MOSFET的工作情况和驱动器源极引脚的效果。  有驱动器源极引脚的封装  目前,ROHM有驱动器源极引脚的封装包括TO-247-4L和TO-263-7L两种  作为参考,在这里给出了每种封装的外形尺寸和结构。  TO-247-4L封装    TO-263-7L封装  有无驱动器源极引脚的差异及其效果  左下图是以往MOSFET的驱动电路,右下图是具有驱动器源极引脚的MOSFET的驱动电路。不同的是驱动电路的回流线的连接方式,以往MOSFET是连接到源极(Source)引脚,而具有驱动器源极引脚的MOSFET是连接到驱动器源极引脚(Driver Source)引脚,其源极是一个单独的电源(Power Source)引脚。此外,每个蓝色箭头表示开关工作中的电压。    如蓝色箭头所示,两者在开关工作中的电压是相同的。再次提一下,MOSFET被施加VG并导通后,ID增加,LSOURCE沿图中(I)的方向产生VLSOURCE。由于电流IG流入栅极引脚,因RG_EXT产生压降VRG_EXT(I)。  如上所述,两者产生的电压是一样的,但在以往MOSFET的情况下,VLSOURCE和VRG_EXT(I)被包含在导通时的驱动电路网中,因此MOSFET的导通工作所需的芯片上的电压VGS_INT会减少,最终导致导通速度降低。而在具有驱动器源极引脚的情况下,ID会流向电源(Power Source)引脚,不流向驱动器源极(Driver Source)引脚,这部分不包含在驱动电路网中,因此可以消除VLSOURCE对VGS_INT的影响。  如果具备驱动器源极引脚,则可以去掉项(=VLSOURCE),可以看出这部分电压不会影响VGS_INT。这就是驱动器源极引脚的效果,可以提高导通速度。
发布时间:2026-10-29 16:24 阅读量:352 继续阅读>>
AMEYA360代理丨ROHM 实战篇:通过驱动器源极引脚改善<span style='color:red'>开关损耗</span>—传统的MOSFET驱动方法
  MOSFET和IGBT等功率开关器件被广泛应用于各种功率转换应用中。需要尽可能地降低MOSFET和IGBT等开关器件产生的开关损耗和传导损耗,但不同的应用其降低损耗的方法也不尽相同。  近年来,出现了一种可以改善损耗的方法,那就是带有驱动器源极引脚(所谓的开尔文源极引脚)的新封装。在“通过驱动器源极引脚改善开关损耗”系列文章中,将为您介绍功率开关产品封装具有驱动器源极引脚的效果以及使用注意事项。  传统的MOSFET驱动方法  MOSFET和IGBT等电源开关器件被广泛应用于各种电源应用和电源线路中。需要尽可能地降低这种开关器件产生的开关损耗和传导损耗,但不同的应用其降低损耗的方法也不尽相同。近年来,发现有一种方法可以改善MOSFET和IGBT等的开关损耗问题,那就是带有驱动器源极引脚(所谓的开尔文源极引脚)的新封装。在本文——“通过驱动器源极引脚改善开关损耗”中,将介绍功率开关产品具有驱动器源极引脚的效果以及使用注意事项。  传统的MOSFET驱动方法  为了便于对驱动器源极引脚进行说明,我们先来了解一下传统的MOSFET驱动方法。  MOSFET通常为电压驱动型,通过开/关栅极引脚的电压来控制开关工作。下面是传统TO-247N封装(3引脚)MOSFET的常见栅极驱动电路示例。  驱动电源VG和MOSFET的栅极引脚Gate之间连接外置电阻RG_EXT,用来控制开关速度,但驱动电路中含有PCB版图的电感LTRACE和MOSFET源极引脚Source的封装电感LSOURCE,因此这个参数是需要好好考虑的重要项目。栅极引脚的封装电感包含在LTRACE中,而漏极引脚Drain的电感LDRAIN不包含在栅极驱动电路中,因此在这里省略。  由于该驱动电路的具体工作是很基本的而且是常见的,因此在此省略相应的介绍,但需要注意的是,由于流过漏极和源极间的漏极电流ID的变化,LSOURCE中会产生电动势VLSOURCE,这一点在以往的开关速度下很容易被忽略。下面是驱动电路的开关工作中的电压施加情况:  MOSFET被施加VG并导通后,ID増加,LSOURCE沿图中(I)的方向产生VLSOURCE。另一方面,由于电流IG流入栅极引脚,因此在RG_EXT上会产生压降VRG_EXT(I)。这些电压包含在导通时的驱动电路网中,如公式(1)所示,它们使MOSFET的导通动作所需的芯片上的电压VGS_INT减少,最终导致导通速度下降。LTRACE也会产生电动势,但因其非常小而在此省略。  关断时也是同样的原理,由于公式(1)中的IG和dID/dt为负,因此使RG_EXT和LSOURCE电压上升(II),VSG_INT增加,导致关断速度下降。  一般来讲,电源开关元器件的LSOURCE为几nH到十几nH,加上当dID/dt达到几A/ns时可能会产生10V以上的VLSOURCE,这些将对MOSFET开关工作产生很大的影响。  驱动器源极引脚是通过消除VLSOURCE的影响来改善MOSFET开关速度的。
发布时间:2026-10-27 14:10 阅读量:325 继续阅读>>
低<span style='color:red'>开关损耗</span>,轻载高效 | 维安FR-VDMOSFET适配冰箱新国标
  2026年6月1日开始实施 《家用电冰箱耗电量限定值及能效等级》GB 12021.2-2025。核心变化是,能效指标大幅度提升,准入门槛大幅度提高,耗电量限定值准入门槛提高30%~40%,预计约20%以上的高耗能产品将被淘汰。为应对该国标的执行,倒逼企业在高效压缩机、隔热材料、控制系统三大核心领域技术升级。  冰箱材料成本进一步增加,为应对行业发展及降本的需求, 维安(WAYON) 开发出FR-MOSFET应用于冰箱压缩机变频控制。  MOSFET与  IGBT器件的特点与对比  MOSFET与IGBT器件对比  MOSFET与IGBT效率的对比  1  轻载区间(<150W)  MOSFET(红色曲线)效率显著高于 IGBT(蓝色曲线)。  MOSFET 开关速度为 ns 级,开关损耗极低;轻载下开关损耗是总损耗主要部分,IGBT 存在电流拖尾,开关损耗大,因此轻载效率劣势明显。  2  中载交叉点(约 150W)  两者效率曲线交汇,此时两种器件的开关损耗 + 导通损耗总和基本持平。  3  重载 / 满载区间(>150W)  IGBT 效率反超 MOSFET 且持续上升,MOSFET 效率开始回落。  重载时导通损耗成为主要损耗来源,IGBT 饱和压降VCE(sat)固定,大电流下导通损耗增长平缓;MOSFET 导通损耗随电流平方上升(P=I2RDS(ON)),大电流下导通损耗快速恶化,效率下降。  FR-VDMOSFET与  IGBT实测对比  A、器件损耗对比:  FRMOS 的开关损耗低于IGBT。  B、耗能对比:  FRMOS 能耗相较于IGBT降低了15.8%。  C、温升对比  环境温度26℃的情况下,IGBT与维安FRMOS的温升基本一致。  典型应用:电机驱动  基于以上对比,维安开发的FR‑VDMOSFET,适用于 200W 以下冰箱压缩机驱动,更好的适配冰箱工况,提升效率,降低成本。  推荐选型
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发布时间:2026-08-31 10:28 阅读量:449 继续阅读>>
如何降低电源的<span style='color:red'>开关损耗</span>?
  开关电源使用过程中有开关损耗,若其开关损耗过大,容易影响整体效率。为了提升电源性能,工程师需要在电源设计合理降低MOSFET和二极管的开关损耗,如何做到?  01选择低导通电阻RDS(ON)的MOSFET  具体选择:优先选用具有低RDS(ON)值的MOSFET,同时考虑芯片尺寸与漏源极击穿电压(VBR(DSS))的平衡,以达到最优的导通损耗。  温度管理:保持MOSFET的结温在较低水平,以减少RDS(ON)的温漂影响。  栅极电压优化:使用足够大的栅极电压以降低RDS(ON),但需权衡栅极驱动损耗的增加。  02优化MOSFET的开关速度  降低米勒电容:选择具有低米勒电容(CRSS或CGD)的MOSFET,以减少开关过程中的充电时间和损耗。  开关频率调整:根据MOSFET的电容特性,谨慎选择电路的开关频率,以平衡开关损耗和传导损耗。  03选择合适的二极管  低VF二极管:对于小尺寸、低额定电压的应用,选择导通压降VF较低的二极管。  快恢复二极管:根据需求选择快恢复二极管或超高速快恢复二极管,以降低反向恢复时间和损耗。  肖特基二极管应用:在低压低功耗应用中,考虑使用肖特基二极管,其反向恢复时间几乎为零,VF也较低。  04采用同步整流技术  MOSFET替代二极管:在同步整流架构中,用MOSFET替代二极管,与主MOSFET同步工作,以降低传导损耗。  同步整流MOSFET选择:选择具有低RDS(ON)的同步整流MOSFET,并确保其驱动功耗在可接受范围内。
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发布时间:2025-05-22 16:10 阅读量:1636 继续阅读>>

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