不同輸入電壓，功率MOSFET關(guān)斷dV/dT為什么不同？

 中、高功率的電源電路經(jīng)常使用有源功率因素校正PFC電路，提高電路的功率因素，減小諧波。PFC的高壓功率MOSFET的開通和關(guān)斷的狀態(tài)，不但影響系統(tǒng)和效率，而且影響系統(tǒng)的EMI，和EMI相關(guān)的一個最重要的參數(shù)就是MOSFET開通和關(guān)斷dV/dt。

MOSFET開通和關(guān)斷dV/dt主要受驅(qū)動電路、PCB布局、外部的柵極電阻以及MOSFET本身的參數(shù)如內(nèi)部柵極電阻和寄生電容、引線電感等因素的影響。

當上面的這些條件都確定時，設(shè)計過PFC的工程師會發(fā)現(xiàn)下面的一個問題：當輸入電壓改變的時候，開通的過程中，不同的輸入電壓對于dV/dt、di/dt的影響不大;關(guān)斷過程中，不同的輸入電壓，dV/dt、di/dt并不相同，輸入的交流電壓越低，dV/dt、di/dt越高，這是什么原因?

當輸入電壓低的時候，相對的輸入電流大，那么，每個同期流過MOSFET的峰值電流也會變大，因此關(guān)斷過程中，ID的電流大;由于ID的電流大，基于跨導特性對應(yīng)的VGS、也就是米勒平臺的電壓也會增大，根據(jù)關(guān)斷時驅(qū)動電路的特性：

C • dV/dt = VGP/RG

VGP越大，dV/dt越大，關(guān)斷得越快，di/dt也越大。

使用AOS Alpha MOS5高壓功率MOSFET測量的波形，如下圖所示。

圖1：不同的電壓下關(guān)斷波形

圖2：不同的電壓下開通波形

dV/dt、di/dt不僅和EMI相關(guān)，還和MOSFET和系統(tǒng)的可靠性相關(guān)，關(guān)斷的過程中dV/dt過大，會導致MOSFET誤觸發(fā)導通，也會導致內(nèi)部的寄生三極管的導通，因此在系統(tǒng)設(shè)計中，要在各種不同的極端的條件下校核最惡劣的dV/dt、di/dt。