現(xiàn)在的電子元氣見越來越高效，直接比較為半導體技術提供的總體性能數(shù)據(jù)有時可能會產(chǎn)生誤導。像Rds(on)這樣的參數(shù)在動態(tài)條件下(如溫度)的可變性揭示了這個故事更加復雜。
我們生活在一個世界里，在這個世界里，一切事物都在四維空間里相對地、持續(xù)地運動著。支持弦理論的物理學家可能會擴展這一理論，表明我們可能同時存在于至少10個維度中，如果包括時間的話，可能存在于11個維度中。然而，從工程師的角度來看，尤其是在評估半導體時，關注的維度是時間;設備如何在動態(tài)電氣條件和外部影響下工作，如工作溫度的變化。
數(shù)據(jù)表提到的主要性能數(shù)據(jù)通常是針對“典型”溫度給出的，通常在腳注中定義，且總是25°C。盡管這幾乎是不現(xiàn)實的，尤其是對于功率半導體而言，但這種做法是整個行業(yè)的標準做法。不過，它至少可以在競爭對手的設備之間進行初步比較。其他有用的優(yōu)點(FoMs)結合了在實際應用中很重要的特點。一個例子是RdsA，它是晶體管上(或漏源)電阻(Rds)和模具面積(A)的乘積。一個很低的Rds對于傳導損耗來說是很好的，但是如果這是以很大的模具面積為代價的話，器件的電容就會變高，開關損耗就會增加。一個相關的FoM是Rds*Eoss，是Rds和轉換過程中能量損失的乘積。
Rds(on)和Eoss的值可以在設備數(shù)據(jù)表中找到，或者至少可以從設備數(shù)據(jù)表中找到，但是這個額外的溫度維度確實應該被考慮進去。例如，650V UnitedSiC UF3C065040B3 SiC cascode器件的Rds(on)最大值為52毫歐姆(42個典型值)，可以與同一d2pak3 l包中的650V Si-Superjunction MOSFET進行比較，該包的Rds(on)最大值為45毫歐姆(40個典型值)。乍一看，SJ器件似乎更好，特別是在25°C時其最大漏電流為46A(相比之下，SiC FET僅為41A)。但是在150°C時，SJ器件的Rds(on)數(shù)字通常是96毫歐姆，而SiC FET部分大約是67毫歐姆，而在175°C時通常只有78毫歐姆(圖1)。
很明顯，在更高的溫度下，當功率元件真正工作時，SiC FET器件的性能要優(yōu)于SJ MOSFET。這不僅僅是器件評級方式的一個怪癖，這是硅和碳化硅場效應晶體管材料之間的固有區(qū)別;在摻雜水平上——碳化硅場效應晶體管的摻雜水平通常高10-100倍——電子遷移率下降的速度隨溫度而加劇。
這里的關鍵點是，表面上相似的部件在更高的溫度下會表現(xiàn)出很大的不同，SiC FET器件的導電損耗更低，這意味著它在150°C下比SJ部件耗散的功率少了30%。實際上，應用程序將定義當前級別，而不是開關中消耗的功率。這意味著，對于給定的電流，SiC fet的表現(xiàn)可能比Si更好，因為SiC的熱阻比Si低，所以溫度更低。較低的開關損耗和碳化硅場效應晶體管的體二極管損耗也降低了整體封裝損耗，使得相對結溫升更低，相對Rds(on)值更低?？紤]到碳化硅場效應晶體管器件的門極費用較低，再加上相應的節(jié)能措施，例如采用更小的緩沖器，好處就會大大增加。
在選擇半導體開關時，應該仔細研究數(shù)據(jù)表規(guī)范的細節(jié)，特別是像Rds(on)這樣的關鍵參數(shù)是如何隨溫度變化的。這些額外的尺寸是他們在現(xiàn)實生活中操作的地方，可能會有一些驚喜等著工程師考慮碳化硅的選擇。以上就是Rds(on)開關如何隨溫度變化的解析，希望對大家有所幫助。
我們生活在一個世界里，在這個世界里，一切事物都在四維空間里相對地、持續(xù)地運動著。支持弦理論的物理學家可能會擴展這一理論，表明我們可能同時存在于至少10個維度中，如果包括時間的話，可能存在于11個維度中。然而，從工程師的角度來看，尤其是在評估半導體時，關注的維度是時間;設備如何在動態(tài)電氣條件和外部影響下工作，如工作溫度的變化。
數(shù)據(jù)表提到的主要性能數(shù)據(jù)通常是針對“典型”溫度給出的，通常在腳注中定義，且總是25°C。盡管這幾乎是不現(xiàn)實的，尤其是對于功率半導體而言，但這種做法是整個行業(yè)的標準做法。不過，它至少可以在競爭對手的設備之間進行初步比較。其他有用的優(yōu)點(FoMs)結合了在實際應用中很重要的特點。一個例子是RdsA，它是晶體管上(或漏源)電阻(Rds)和模具面積(A)的乘積。一個很低的Rds對于傳導損耗來說是很好的，但是如果這是以很大的模具面積為代價的話，器件的電容就會變高，開關損耗就會增加。一個相關的FoM是Rds*Eoss，是Rds和轉換過程中能量損失的乘積。
Rds(on)和Eoss的值可以在設備數(shù)據(jù)表中找到，或者至少可以從設備數(shù)據(jù)表中找到，但是這個額外的溫度維度確實應該被考慮進去。例如，650V UnitedSiC UF3C065040B3 SiC cascode器件的Rds(on)最大值為52毫歐姆(42個典型值)，可以與同一d2pak3 l包中的650V Si-Superjunction MOSFET進行比較，該包的Rds(on)最大值為45毫歐姆(40個典型值)。乍一看，SJ器件似乎更好，特別是在25°C時其最大漏電流為46A(相比之下，SiC FET僅為41A)。但是在150°C時，SJ器件的Rds(on)數(shù)字通常是96毫歐姆，而SiC FET部分大約是67毫歐姆，而在175°C時通常只有78毫歐姆(圖1)。
很明顯，在更高的溫度下，當功率元件真正工作時，SiC FET器件的性能要優(yōu)于SJ MOSFET。這不僅僅是器件評級方式的一個怪癖，這是硅和碳化硅場效應晶體管材料之間的固有區(qū)別;在摻雜水平上——碳化硅場效應晶體管的摻雜水平通常高10-100倍——電子遷移率下降的速度隨溫度而加劇。
這里的關鍵點是，表面上相似的部件在更高的溫度下會表現(xiàn)出很大的不同，SiC FET器件的導電損耗更低，這意味著它在150°C下比SJ部件耗散的功率少了30%。實際上，應用程序將定義當前級別，而不是開關中消耗的功率。這意味著，對于給定的電流，SiC fet的表現(xiàn)可能比Si更好，因為SiC的熱阻比Si低，所以溫度更低。較低的開關損耗和碳化硅場效應晶體管的體二極管損耗也降低了整體封裝損耗，使得相對結溫升更低，相對Rds(on)值更低。考慮到碳化硅場效應晶體管器件的門極費用較低，再加上相應的節(jié)能措施，例如采用更小的緩沖器，好處就會大大增加。
在選擇半導體開關時，應該仔細研究數(shù)據(jù)表規(guī)范的細節(jié)，特別是像Rds(on)這樣的關鍵參數(shù)是如何隨溫度變化的。這些額外的尺寸是他們在現(xiàn)實生活中操作的地方，可能會有一些驚喜等著工程師考慮碳化硅的選擇。以上就是Rds(on)開關如何隨溫度變化的解析，希望對大家有所幫助。