感溫VMOS場效應(yīng)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(gè)溫度傳感器。當(dāng)漏極散熱器的溫度達(dá)到155~160℃時(shí)，通過溫度傳感器器件可自行關(guān)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(gè)元件，即使器件在負(fù)載短路時(shí)，也能可靠地關(guān)斷電源，避免器件損壞。
(3)器件不僅可作慢速開關(guān)放大，而且可作高速開關(guān)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(guān)速度可與普通VMOS開關(guān)速度相比，用常規(guī)電路和諧振開關(guān)技術(shù)即可運(yùn)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(dǎo)通電阻更小。最大額定工作電流為58A,導(dǎo)通電阻卻僅18mΩ,實(shí)屬難能可貴。
(6)器件漏源極間反向并接有高速續(xù)流二極管,因此也可稱之為逆導(dǎo)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(yīng)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(shù)的制作方法來保證最佳性能、設(shè)計(jì)的靈活性和成本最低。
兩片大芯片置于襯底，這是標(biāo)準(zhǔn)VMOS芯，其上再用普通焊接法(或電導(dǎo)外延法)安裝上熱傳導(dǎo)器件，并把傳感器與VMOS芯片上的柵源極相焊接。由于VMOS驅(qū)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(yīng)管電特性
如前所述,感溫VMOS功率管溫度升高到155~ 160℃時(shí),器件通過熱傳感器立即自行關(guān)斷。對于這一點(diǎn)，只要傳感器內(nèi)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(fù)位時(shí)間),器件就不會再接通。
圖5-19示出BTS130感溫VMOS場效應(yīng)管過截發(fā)熱與關(guān)斷時(shí)間的曲線(圖中的關(guān)斷時(shí)間不是VMOS開關(guān)工作的關(guān)斷時(shí)間)。
圖(a)示出BTS130的最大允許負(fù)載為1200W，負(fù)載功率越小，達(dá)到器件自行關(guān)斷所需的時(shí)間就越長。
圖(b)示出該器件在短路情況下的安全工作區(qū),它表明短路電流取決于柵源極間的驅(qū)動電壓，由此可設(shè)計(jì)出最佳柵極驅(qū)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(shè)計(jì)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(yīng)該說傳感芯片的維持電流是電路設(shè)計(jì)的重要參數(shù)之一。
因?yàn)闁艠O驅(qū)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(qū)動電流，而又使之處于合適的結(jié)冷卻溫度范圍。
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