快速开关MOSFET：封装寄生电感的影响与解决方案

"封装寄生电感是否会影响MOSFET性能？" 在现代开关电源（SMPS）的设计中，高效率是至关重要的。为了达到这一目标，功率半导体领域的研究人员不断致力于开发快速开关器件，这些器件通常具有较低的寄生电容和导通电阻，以减少开关损耗和导通损耗。然而，这种高速开关特性也会引发开关瞬态过冲，对电路板布局带来挑战，可能导致栅极信号振荡，从而影响系统稳定性。 为了解决这些问题，设计者通常会引入缓冲电路来增加栅极电阻，从而减缓器件的开关速度，抑制过冲。然而，这种方法会增加开关损耗，使得效率和器件的易用性之间存在矛盾。特别是，封装中的寄生电感，如MOSFET的源极寄生电感，是控制性能的关键因素。寄生电感在开关过程中会导致电压尖峰和电流振荡，影响器件的开关性能和整体效率。 针对这一问题，英飞凌推出了一种新型的TO2474引脚封装方案，特别适用于快速开关超结MOSFET。这种封装创新地将源极连接分为两个独立的电流路径：一个用于功率流，另一个用于驱动信号。这种分离设计允许器件保持快速开关速度的同时，优化了接通和关断的控制，减少了由寄生电感引起的负面影响。 文章通过分析一个采用传统TO247封装的硬开关升压转换器模型，展示了寄生参数如何影响开关行为和效率。通过对TO2474封装的详细电路分析，可以明显看出新封装在提高开关速度、降低损耗以及增强驱动能力方面的优势。实验波形和效率测量进一步证实了TO2474封装在实际应用中的优越性能，验证了其在解决封装寄生电感问题上的有效性。 封装寄生电感确实会影响MOSFET的性能，尤其是在高速开关应用中。通过改进封装设计，如英飞凌的TO2474引脚封装，可以在不牺牲开关速度的情况下，改善控制性能和系统效率，为SMPS设计提供更好的解决方案。这种技术进步对于实现更高效率和更稳定的开关电源系统至关重要。