Рис. 5.16. Влияние индуктивной нагрузки тока переключения HatrrU lRM(REC) Oi*oda сток-исток: а) прерывистый ток

нагрузки; 6) непрерывный ток нагрузки.

lD=2.0A/div L=100H

Рис. 5.17. Характер обратного восстановления характеристик иа D-S диоде при индуктивной нагрузке L -100 тН.

lD=2,0A/div KOmH

t=5.0/s/div t=l,0/4s/div

Рис. 5.18. Характер обратного восстановления характеристик HaD-S диоде при индуктивной нагрузке L-10 тЯ.

Rl-управлвние коэффициентом

заполнения 1=26 kHz

Установнть ток is диода сток-исток Отрегулировать R1 и/или Vcc

L i00;iH,3a л

(г)гОО/Ш.1&А инЭгктиВноети Б параллель J.W. ЫШШг: 07828

гримечате: dut изоОражен как N-канапьный tmos, однако он может оыть и Р-канапьным с соответствующим соединением

DDT DRIVER

6-V<-6.0V

Рис. 5.19. Испытательная установка времени переключения МОП диода в цепи сток-исток.

IS-2.0A/diT t-5.0his/diT

IS=0.5A/div t-lOOns/div

Puc 5.20. Характеристики переключения TMOS D-S диодов: a) полный цикл; б) trr D-S диода.

Тепловые измерения

* Измерение статичеосого теплового сопротивления Для всех полупроводниковых приборов наиболее критична температура перехода. Ее превышение может приводить к аварийной ситуации.

Т.к. полупроводниковые структуры размещаются в корпусах, это исключает прямые температурные измерения. Для определения температуры перехода используют методы неразрушающего контроля. Наиболее общий подход - использование температурной чувствительности электрических параметров.

Структурная схема дяя измерения лостоянного теплового сопротивления бипояяриого транзистора приведена на рис. 5,24.

В качестве температурочувствительного гпраметра используется прямосмещенный переход 6аэа- митер. Этот переход калибруется при повышенных температурах в прямом направлении калибровочным током. 1м. малого значения. Ток 1м не должен непосредственно влиять на температуру перехода; Типичные величины 2.0-10 мА. Процедура калибровки происходит в температурной камере. Типичная температура для полупроводников в районе 100С. Измеряется прямое напряжение база-эмитер и записывается при 1м и при калибровочной температуре.

После калибровки используется схема переключения (рис. 5.24). Транзистор управляется активном режиме и мощность рассеивания может быть согласована изменением 1е (или Vce) с температурой калибровки. Состояние неблюдается по изменению напряжения база-эмитер. Когда Vbe будет равно величине, полученной при калибровке, температура перехода известна.

Формула для определения теплового сопротивления основана на простейшей тепловой модели (рис. 5.2.

/?ас - (Tf-Tc)/(Vc 1в) - АГ/Ро

* Использование температурочувствтельных

параметров для измерения теплового сопротявлення МДП-транзистора

Описанная выше методике применима кроме биполярных транзисторов к выпрямительным диодам, стабилитронам и тиристорвм. Благодаря встроенному диоду сток-исток эта методика также применима к мощным МДП-приборам.

Когда измеряется тепловое сопротивление мощного МДП-тр-ра, пороговое нвпряжение затвор-исток, и сопротивление Ros<on) могут быть использованы в дополнение к прямому напряжению диода сток-исток.

Рис 5.21. Сравнение характеристик обратного восстановления дискретных выпрямителей: а) стандартный выпрямитель 1N4001; б) выпрямитель 1N4935 быстрого восстановления.

Характерясшки переключения и тока нагрузки обратных МОП диодов

7[аблвша5.1

tTPEsms

htpuiiis,

шнижв

lO/ts Pulse.eOpps

Metal TO-3 , ;/ MTP-:PliisUc TO-220

;?

Id Conlinuons

UTP1N60: l.OA

UTPSNOe: 5.0A

KTWaNlO: 8.0A .

UnClSNOe: ISA

MTUISNIS: ISA

MTP25N06: 2SA

0 1.0 2.0 3.0 4.0 S.O 6.0

Puc 5.2Z Характеристики прямого тока мощных MOSFET D-S диодов.

100 SO

10 5.0

1.0 0.5

тгмпглье ак.вогц

7:10* C-s аиоЭ I ihizozl: 121 Выгвкшип

fnaisti s.0& ьыпрямитвпьныо

еыетрс&жетанабли&амщийся шзюг: 12* вьофвмитальный

быетроьметакаблпьакнцайея 1ниэ5:1.d1 выпрямительный

бысгро&осстшт&апьшощийся 1114007: 1л* кыпрдмительный j-1

О 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0

Рис. 5.23- Характеристики прямого тока дискретных выпрямителей.

15to 20 V

.-и*1 г

/стГго

with

рассеяние / энергии

перехоЭный режим

<300 16.4

Рис. 5.24. Базовая структура схемы испытания статического теплового сопротивления для биполярных транзисторов.

Res RejA

Рис. 5.25. Основная модель теплового сопротивления полупроводника, показывающая аналогию теплового к электрическому.

Эти температурочувствительные пвраметры (TSP) для мощных МДП приборов обладают примерно следующими характеристиками:

Диод сток-исток 2,0 mV/c.

Пороговое напряжение эатаор-исток (2,0 -s- 6,0) mV/*C

Rim. +7Р па/С (при A?ds( , = IP V)

Эти параметры могут быть измерены по простым схемам, приведенным на рис. 5.26 а, б, в.

Тепловые характеристики

Тепловая хараюеристика диода сток-исток Rqic-

На рис. 5.27 показана конкретная схема, соответствующая простейшей на рис. 5.26.

Эта схема также измеряет переходное тепловое сопротивление. Здесь имеются также цепи измерения прямого напряжения сток-исток диода и мощности (Vqs и у.

Для измерения переходного теплового сопротивления напряжение диод сток-исток может быть измерено в любой выбранный интервал времени (от 100 / в до 10 s). Схема измерения температурной зависимости порогового напряжения на рис. 5.28.

Определение электрических характеристик

Характеристики выключенного состояния

V(br)oss - пробивное напряжение сток-исток, измеряемое при определенном токе 1о при короткоззмкиу-той цепи затвор-исток.

dss ~ .ток стока при нувевац напряжении затворе - ток утечки при определенном напряжении Vogg; затвор закорочен.

gss - ток утечки между затвором lA стоком при определенном напряжении затвор-исток. Сток непосредственно подключен к источнику.

* Характеристики включенного состояния

Vosph) - пороговое напряжение на затворе - величина напряжения, которую необходимо приложить, чтобы нвчалась проводимость. Оно имеет отрицательный температурный коэффициент, примерно 6,7.

08(оп) - напряжение насыщения сток-исток. Измеряется при определенном токе стока и нвпряжении на затворе.

fDSM - сопротивление сток-исток в открытом состоянии. Измеряется при определенном токе стока и напряжении на затворе. Может быть найдено как:

9ft - прямая гтередаточная проводимость - параметр управления МДП транзистора.

Это отношение между изменением тока стока и соответствующего изменения напряжения затвор исток при определенном напряжении сток-исток

10 5.0

1.0 0.5