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[参考译文] CSD25501F3:最大 VGS 与占空比间的关系

Guru**** 2380860 points
Other Parts Discussed in Thread: CSD25501F3
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/780438/csd25501f3-maximum-vgs-vs-duty-cycle

器件型号:CSD25501F3

关于 FemtoFET MOSFET "CSD25501F3"、我注意到栅极引脚上有一个10kΩ Ω 的钳位电阻器。  在数据表的 kΩ 中、"集成的10k Ω 钳位电阻器(RC)允许栅极电压(VGS)高于最大内部栅极氧化物值–6V、具体取决于占空比。"

但我没有发现占空比如何影响该器件栅极引脚上允许的最大电压的任何参考。  关于占空比的另一个提及是用于确定脉冲 I_D 电流。  那么、我的问题是、V_GS 超过-6V 内部最大值的限制是什么?  除了增加的 I_GS 电流泄漏之外、我是否可以无限期地将 V_GS 保持在-16V ("绝对最大值"表将 V_GS 标识为-20V)而不会降低性能?

 

谢谢、

Jeff

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    尊敬的 Jeff:
    感谢您提出问题。 我们使用集成钳位电路来实现多个 P 沟道 FET。 尽管这个看起来是我们在-20V 下将绝对最大 VGS 规格定为 PFET 的唯一一个。 根据我看到的数据、我估计齐纳击穿电压大约为6.5V。 尽管我不确定连续-16VGS 的运行如何影响长期可靠性。 我将深入了解这一点、并在我有更多信息时向您回复。

    您能否分享有关您的应用的更多详细信息?
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    尊敬的 Jeff:
    下面是一些其他信息。

    钳位二极管可在-Vgs 值<-6V 且低至-20V 时保护栅极、从而确保功率耗散不会变得过高。 在这种情况下、PD 是钳位二极管和10k 钳位电阻器 RC 中的功率耗散。 因此、如果一个栅极偏置为-20Vgs、则会发生两件事情。 (1)功率耗散且器件升温,以及(2)栅极电荷注入氧化物(钳位电压为-6V 时的速率相当低)。 该器件不能在-20V 直流电压下长时间在直流电下运行。 因此、这条声明警告用户该器件可以处理栅极上高达-20V 的脉冲、但其设计不是在静态点连续运行。 此外、加热可能更多地是+Vgs 偏移的问题(钳位二极管正向偏置);对于大于-6V 原生氧化物额定值的值、栅极电荷注入在–Vgs 时更是一个问题。 "占空比"一词试图在一个语句中涵盖这两个词。 请注意、我们没有在 CSD25501F3数据表中对+Vgs 进行规格说明。 在-16Vgs 情况下、栅极电流约为-1mA、相当于功耗为16mW (电阻器为10mW、二极管为6mW)。 您还需要考虑通道(I^2 x RDS (on))中导致器件温度上升的任何传导损耗。

    如果您可以分享有关您的应用和运行条件的更多详细信息、我们可能会为您提供更明确的响应。
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    感谢 John 提供的信息!
    此设计仍处于开发阶段、但基本上我计划使用此 P 沟道 FET 来保持系统的高侧电池应用(最大12VDC)。 此设计可能具有较长的存储期、因此当"关断"(V_GS=0)时、低泄漏电流是我的应用的关键。 最初、我计划将栅极拉至接地、从而产生-12V 最大 V_GS、从而为系统提供电池电压、但运行时间不超过30秒。 在这一时间范围内、我预计加热会很小、但如果需要、我可以使用外部齐纳二极管/电阻器钳制 V_GS。
    我预计在运行时、I_D 电流大约为0.5A;负载条件未完全定义、但可能会出现高达几安培的初始瞬态尖峰。

    再次感谢!