封装寄生电感对快速MOSFET开关性能的影响研究

封装寄生电感对MOSFET性能的影响在现代开关电源设计中至关重要，特别是在高速、高效率的应用中。本文针对快速开关MOSFET，如超结MOSFET，特别关注封装源极寄生电感，因为它是影响器件开关时间和可控性的重要因素。传统的电源电流路径和驱动电流路径在标准通孔封装中通常重叠，这可能导致开关损耗增加和开关速度受限。 在设计过程中，电路板布局的优化和寄生电感的管理是挑战。由于快速开关器件需要降低导通和开关损耗，它们容易受到封装寄生电感的影响，可能导致开关瞬态过冲，从而引发栅极信号振荡。为解决这个问题，设计师常常通过增加栅极电阻或使用缓冲电路来抑制过冲，但这种做法可能会牺牲器件的易用性和效率。 为了深入研究这一问题，作者构建了一个基于硬开关升压转换器的高频模型，利用标准TO2474引脚封装的MOSFET，其中电源和驱动电流路径被分离为两个独立路径。这样，器件能够在保持高速开关的同时，优化控制性能，减少过冲现象。 在文章的第二部分，作者详细分析了MOSFET在硬开关关断瞬态下的操作序列，探讨了封装寄生电感如何影响开关过程。而在第三部分，作者重点讨论了英飞凌提出的TO2474引脚器件封装解决方案，它通过设计巧妙的电流路径分隔，实现了高效开关性能和良好的控制能力。 本文深入研究了封装寄生电感对MOSFET在快速开关SMPS设计中的影响，提供了优化策略和新的封装解决方案，这对于提高设备的整体性能和可靠性具有实际指导意义。