品质因数:栅极电荷 (Qg) 和 RDS(on)

Infineon graph OptiMOS™ RDS(on)

RDS(on) 是一项重要的 MOSFET 参数,表示漏极和源极之间测得的导通电阻。

更低的 RDS(on) 值可:

  • 降低导通损耗
  • 减少或避免器件并联,节省成本和 PCB 空间 实现更高功率密度!

与采用 SuperSO8 封装的一流产品 ISC022N10NM6 和 OptiMOS™ 5 (BSC027N10NS5) 相比,OptiMOS™ 6 100 V 器件的 RDS(on) 降低了约 20%。

OptiMOS™ 6 实现了特定导通电阻改善,因此可在相同 RDS(on) 下采用更小封装,进而提高功率密度。

Infineon graph OptiMOS™ 6 100V technology Qg

总栅极电荷 (Qg) 是指在特定条件下,为导通(驱动)MOSFET 而注入到栅极的电荷量。高开关频率应用尤为需要较低的 Qg 值,因其将直接影响驱动损耗。

栅漏电荷 Qgd 代表与米勒平台延长相关的栅极电荷部分,用于实现漏极电压转换。针对同一驱动电路,较低的 Qgd 意味着电压瞬变更快速,因此可降低开关损耗。这对高开关频率的硬开关式 SMPS 而言至关重要,其中开关损耗影响颇大。

Infineon OptiMOS™ 6 100V FOM

MOSFET“品质因数”(FOM) 是兼顾导通和开关损耗的技术性能指标。其计算公式为导通电阻 (RDS(on)) 乘以总栅极电荷 (Qg),通常用 mΩ x nC 表示。

为何品质因数是一项重要的技术评估参数?

RDS(on) 是衡量导通损耗的指标,另一方面,总栅极电荷 Qg 则同时影响着驱动损耗和部分开关损耗。为尽可能减少总损耗,需一并降低 RDS(on) 和 Qg

针对每种技术,FOM = RDS(on) x Qg 均为给定数值:除非同时改善 FOM,否则无法在不影响电荷量的情况下改善 RDS(on)

相较于 OptiMOS™ 5 100 V,OptiMOS™ 6 100 V 的 FOM 有明显改善,幅度达 30%。换言之,在 RDS(on) 相同的情况下,OptiMOS™ 6 100 V 的 Qg 将比 OptiMOS™ 5 100 V 低 30%。

与 FOM 类似,栅漏电荷品质因数 FOMgd 也是一项同时考虑导通和开关损耗的技术性能指标。其计算公式为导通电阻 (RDS(on)) 乘以栅漏电荷 (Qgd),通常用 mΩ x nC 表示。 

为何 FOMgd 是一项重要的技术评估参数?

RDS(on) 是衡量导通损耗的标准,而栅漏电荷 Qgd 则会影响开关损耗(尤其是关断期间)。为尽可能减少总损耗,需一并降低 RDS(on) 和 Qgd

相较于 OptiMOS™ 5 100 V,OptiMOS™ 6 100 V 的 FOMgd 有显著改善,幅度达 42%。换言之,RDS(on) 相同的情况下,OptiMOS™ 6 100 V 的 Qgd 将比 OptiMOS™ 5 100 V 低 42%。