VMOS知识-感温VMOS场效应管主要特性解析

感温VMOS场效应管主要特性

(1)这是一套N型智能VMOS功率器件,在器件的栅源极间制作了一个温度传感器。当漏极散热器的温度达到155~160℃时，通过温度传感器器件可自行关断，从而避免损坏。器件的电路符号见图5-18。

(2)通过在器件外围简单加2~3个元件，即使器件在负载短路时，也能可靠地关断电源，避免器件损坏。

(3)器件不仅可作慢速开关放大，而且可作高速开关放大,特别适合于丙类、丁类、戊类等高效功率放大器使用。若两管推挽连接，也可作乙类等线性功率放大。

(4)器件开关速度可与普通VMOS开关速度相比，用常规电路和谐振开关技术即可运行于百千赫以上的频率范围。

(5)与普通VMOS管相比,这套器件电流密度更大,导通电阻更小。最大额定工作电流为58A,导通电阻却仅18mΩ,实属难能可贵。

(6)器件漏源极间反向并接有高速续流二极管,因此也可称之为逆导VMOS管。

(7)这套器件的封装引脚也是TO-220和TO-218，这样又可以和普通VMOS管的封装引脚相兼容。

感温VMOS场效应管制造工艺

感温VMOS的制作工艺分为两种:单片式和多片式(或混合集成式)。这里介绍的这套智能器件以两片叠加技术的制作方法来保证最佳性能、设计的灵活性和成本最低。

两片大芯片置于衬底，这是标准VMOS芯，其上再用普通焊接法(或电导外延法)安装上热传导器件，并把传感器与VMOS芯片上的栅源极相焊接。由于VMOS驱动功率很小，所以传感芯片尺寸也可做得很小。

感温VMOS场效应管电特性

如前所述,感温VMOS功率管温度升高到155~ 160℃时,器件通过热传感器立即自行关断。对于这一点，只要传感器内有足够的维持电流流过(即使此维持电流断开,也至少有5μs的复位时间),器件就不会再接通。

图5-19示出BTS130感温VMOS场效应管过截发热与关断时间的曲线(图中的关断时间不是VMOS开关工作的关断时间)。

图(a)示出BTS130的最大允许负载为1200W，负载功率越小，达到器件自行关断所需的时间就越长。

图(b)示出该器件在短路情况下的安全工作区,它表明短路电流取决于栅源极间的驱动电压，由此可设计出最佳栅极驱动电压幅值。

图(c)示出传感芯片的漏电流随温度变化的曲线。可以得出，这一漏电流值很小,不会影响电路的设计要求。

图(d)是传感芯片的最大维持电流随温度变化的曲线，应该说传感芯片的维持电流是电路设计的重要参数之一。

因为栅极驱动电路的基本要求是，器件欲重新接通前必须为之提供足够的驱动电流，而又使之处于合适的结冷却温度范围。

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