氮化镓晶体管的开关瞬时抗扰性

 开关的瞬时抗扰性定义为在没有影响氮化镓场效应晶体管性能情况下,dv/dt及di/dt的最高开关速度。对开关性能的负面影响可以简单解释为在栅极电路中所引致的电压,使开关在相反于指示讯号的模式下工作。这个定义适用于单个或几个并联在一起的场效应晶体管,因此我们在以下的讨于论会把它们一并相提并论。
 
  图1显示了栅极电路的简化图表,其中的寄生及电路元件可能影响到开关的dv/dt和di/dt抗扰度。我们可以简化dv/dt电路为电流分流器网络,并简化di/dt电路为分压器网络。通过若干的简化性假设,我们可以为开关的di/dt和dv/dt抗扰度分别推导出公式(1)和(2)。使用这两个公式的关键是确定正确的源极和栅极环路电感。图1的共源电感LS将是 LCSGx。但这可能需要另外的独立分析,以确定场效应晶体管之间不同电流所引致的电压,而公式的(1)源极电感是 LCSGx和LCSPx之间共通电感的总和;2)栅极环路电感(LG)是LSGx及LGx的总和,如图1所示。
使用简化的原理图来确定dv/dt(左图)和di/dt(右图)的抗扰度 
图1 使用简化的原理图来确定dv/dt(左图)和di/dt(右图)的抗扰度
 
  开关的di/dt抗扰度可以用以下的公式1确定:
计算公式1 
  其中
  di/dt=经过源极电感器的电流的变化率[A/s]
  VTH=开关的阈值电压[V]
  RG=栅极电阻[Ω]
  RDR=栅极驱动器的输出电阻[Ω]
  LG=栅极电感[H]
  CGS=栅源电容[F]
  LS=源极电感[H]
 
  开关的dv/dt抗扰度可以用公式2确定:
计算公式2 
  其中:
  dv/dt=漏源电压的变化率[V/s]
  CGD=栅漏电容[F]
 

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