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总栅极电荷(Qg)

 

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何谓总栅极电荷(Qg)?

"总栅极电荷(Qg)是指为导通(驱动)MOSFET而注入到栅极电极的电荷量。 有时也称为栅极总电荷。"
单位为库仑(C),总栅极电荷值较大,则导通MOSFET所需的电容充电时间变长,开关损耗增加。数值越小,开关损耗(切换损耗)越小,从而可实现高速开关。

总栅极电荷和导通电阻

如上所述,总栅极电荷的值越小,开关损耗越小。而且,导通电阻值越小,工作时的功耗越小。
然而,总栅极电荷和导通电阻的特性处于权衡关系。
通常,MOSFET的芯片尺寸(表面积)越小,总电荷量越小,但导通电阻值会变大。
换句话说,开关损耗与工作时的功耗之间存在权衡关系。

动态输入特性

动态输入特性
【动态输入特性】

该图为动态输入(Qg –VGS)的特性例。
在图中,常温下的漏极侧电源电压(VDD )和漏极电流(ID )是固定特性, VDD = 300 V , ID = 30A 时所需的最小电荷量约为60nC。此时的栅源电压 (VGS ) 为6.5V。
实际上是在MOSFET完全导通的情况下,调整有权衡关系的导通电阻值,从而设定栅源电压(VGS ) 。
此时,可从图表读取设定电压和总栅极电荷(Qg)(例如, VGS = 10 V 时为85nC , VGS = 15V 时为 130nC )。

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