VMOS知識-感溫VMOS場效應管主要特性解析

感溫VMOS場效應管主要特性

(1)這是一套N型智能VMOS功率器件,在器件的柵源極間制作了一個溫度傳感器。當漏極散熱器的溫度達到155~160℃時，通過溫度傳感器器件可自行關斷，從而避免損壞。器件的電路符號見圖5-18。

(2)通過在器件外圍簡單加2~3個元件，即使器件在負載短路時，也能可靠地關斷電源，避免器件損壞。

(3)器件不僅可作慢速開關放大，而且可作高速開關放大,特別適合于丙類、丁類、戊類等高效功率放大器使用。若兩管推挽連接，也可作乙類等線性功率放大。

(4)器件開關速度可與普通VMOS開關速度相比，用常規電路和諧振開關技術即可運行于百千赫以上的頻率范圍。

(5)與普通VMOS管相比,這套器件電流密度更大,導通電阻更小。最大額定工作電流為58A,導通電阻卻僅18mΩ,實屬難能可貴。

(6)器件漏源極間反向并接有高速續流二極管,因此也可稱之為逆導VMOS管。

(7)這套器件的封裝引腳也是TO-220和TO-218，這樣又可以和普通VMOS管的封裝引腳相兼容。

感溫VMOS場效應管制造工藝

感溫VMOS的制作工藝分為兩種:單片式和多片式(或混合集成式)。這里介紹的這套智能器件以兩片疊加技術的制作方法來保證最佳性能、設計的靈活性和成本最低。

兩片大芯片置于襯底，這是標準VMOS芯，其上再用普通焊接法(或電導外延法)安裝上熱傳導器件，并把傳感器與VMOS芯片上的柵源極相焊接。由于VMOS驅動功率很小，所以傳感芯片尺寸也可做得很小。

感溫VMOS場效應管電特性

如前所述,感溫VMOS功率管溫度升高到155~ 160℃時,器件通過熱傳感器立即自行關斷。對于這一點，只要傳感器內有足夠的維持電流流過(即使此維持電流斷開,也至少有5μs的復位時間),器件就不會再接通。

圖5-19示出BTS130感溫VMOS場效應管過截發熱與關斷時間的曲線(圖中的關斷時間不是VMOS開關工作的關斷時間)。

圖(a)示出BTS130的最大允許負載為1200W，負載功率越小，達到器件自行關斷所需的時間就越長。

圖(b)示出該器件在短路情況下的安全工作區,它表明短路電流取決于柵源極間的驅動電壓，由此可設計出最佳柵極驅動電壓幅值。

圖(c)示出傳感芯片的漏電流隨溫度變化的曲線。可以得出，這一漏電流值很小,不會影響電路的設計要求。

圖(d)是傳感芯片的最大維持電流隨溫度變化的曲線，應該說傳感芯片的維持電流是電路設計的重要參數之一。

因為柵極驅動電路的基本要求是，器件欲重新接通前必須為之提供足夠的驅動電流，而又使之處于合適的結冷卻溫度范圍。

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