在汽車電子的驅動負載的各種應用中，最常見的半導體元件就是功率MOSFET了。本文不準備寫成一篇介紹功率MOSFET的技術大全，只是讓讀者去了解如何正確的理解功率MOSFET數據表中的常用主要參數，以幫助設計者更好的使用功率MOSFET進行設計。

數據表中的參數分為兩類：即最大額定值和電氣特性值。對于前者，在任何情況下都 不能超過，否則器件將永久損害；對于后者，一般以最小值、最大值、和典型值的形式給出，它們的值與測試方法和應用條件密切相關。在實際應用中，若超出電氣特性值，器件本身并不一定損壞，但如果設計裕度不足，可能導致電路工作失常。

在功率MOSFET的數據表給出的參數中， 通常最為關心的基本參數為Rds（on）、VBR（DSS）、Qgs和Vgs。更為高級一些的參數，如ID、Rthjc、SOA、Transfer Curve、EAS等，將在本文的下篇中再做介紹。

為了使每個參數的說明更具備直觀性和易于理解，選用了英飛凌公司的功率MOSFET，型號為IPD90N06S4-04。本文中所有的表格和圖表也是從IPD90N06S4-04中摘錄出來的。下面就對這些參數做逐一的介紹。

Rds（on）： 通態電阻。Rds（on）是和溫度和Vgs相關的參數，是MOSFET重要的參數之一。在數據表中，給出了在室溫下的典型值和最大值，并給出了得到這個值的測試條件，詳見下表。

除了表格以外，數據表中還給出了通態電阻隨著結溫變化的數據圖。從圖中可以看出，結溫越高，通態電阻越高。正是由于這個特性，當單個功率MOSFET的電流容量不夠時，可以采用多個同類型的功率MOSFET并聯來進行擴流。

如果需要計算在指定溫度下的Rds（on），可以采用以下的計算公式。

上式中a為與工藝技術有關的常數，對于英飛凌的此類功率MOSFET，可以采用0.4作為常數值。如果需要快速的估算，可以粗略認為：在最高結溫下的Rds（on）通態電阻是室溫下通態電阻的2倍。下表的曲線給出了Rds（on）隨環境溫度變化的關系。

VBR（DSS）：定義了MOSFET的源級和漏級的最大能購承受的直流電壓。在數據表中，此參數都會在數據表的首頁給出。注意給出的VBR（DSS）值是在室溫下的值。

此外，數據表中還會給出在全溫范圍內（-55℃…+175℃） VBR（DSS） 隨著溫度變化的曲線。

從上表中可以看出，VBR（DSS）是隨著溫度變化的，所以在設計中要注意在極限溫度下的VBR（DSS）仍然能夠滿足系統電源對VBR（DSS） 的要求。

Qgs：數據表中給出了為了使功率MOSFET導通時在給定了的Vds電壓下，當Vgs變化時的柵級電荷變化的曲線。從圖表中可以看出，為了使MOSFET完全導通，Vgs的典型值約等于10V，由于器件完全導通，可以減少器件的靜態損耗。

Vgs：描述了在指定了漏級電流下需要的柵源電壓。數據表中給出的是在室溫下，當Vds=Vgs 時，漏極電流在微安等級時的Vgs 電壓。數據表中給出了最小值、典型值和最大值。

需要注意的是，在同樣的漏極電流下，Vgs 電壓會隨著結溫的升高而減小。在高結溫的情況下，漏極電流已經接近達到了Idss（漏極電流）。為此，數據表中還會給出一條比常溫下指定電流大10倍的漏極電流曲線作為設計參考。如下圖所示。

以上介紹了在功率MOSFET數據表中最為設計者關心的基本參數 Rds（on）、VBR（DSS）、Qgs和Vgs。如果需要更為深入的了解和使用功率MOSFET，還需要進一步的去了解更深入的一些參數，將在本文的下篇中再做介紹。

作者簡介：

高楊

近20年在汽車電子TOP10公司經驗，特別是在車載控制器領域（多媒體、車身、駕駛輔助及VCU）。曾任職博世汽車專家級工程師，超過10年在汽車零部件（博世和大陸汽車），5+年汽車半導體（德州儀器和英飛凌），歷任多種資深（系統、設計、產品）工程師職務。豐富的平臺開發（從0到1）及產品開發的工程經驗和技術積累。 Ford SYNC第一代的核心硬件工程師，定義和開發了德州儀器（TI）第一款智能高邊驅動器（TPS1H100-Q1），填補了公司在汽車電子市場的技術路線和市場空白。 整理和標準化了與設計開發的技術文件，可以直接用于指導設計及融入公司的文件體系中，滿足體系審查要求和提高公司的設計流程和管理水平。硬件設計流程管理的模板（45+篇），硬件設計評審和檢查清單模板（50+篇）。 企業內訓師認證（TTT） ，超過2500頁汽車電子設計培訓內容PPT，滿足從入門、中級及高級汽車電子設計的培訓要求，目前在4家企業內部實施過培訓，收到了很好的反饋。 目前獲得13件汽車電子專利（截止2019年12月）。《EDN電子技術設計》汽車電子專欄作者責任編輯：gt