ZHCAFX7 October 2025 CSD13201W10 , CSD13202Q2 , CSD13302W , CSD13303W1015 , CSD13306W , CSD13380F3 , CSD13381F4 , CSD13383F4 , CSD13385F5 , CSD15380F3 , CSD15571Q2 , CSD16301Q2 , CSD16321Q5 , CSD16322Q5 , CSD16323Q3 , CSD16325Q5 , CSD16327Q3 , CSD16340Q3 , CSD16342Q5A , CSD16401Q5 , CSD16403Q5A , CSD16404Q5A , CSD16406Q3 , CSD16407Q5 , CSD16408Q5 , CSD16409Q3 , CSD16410Q5A , CSD16411Q3 , CSD16412Q5A , CSD16413Q5A , CSD16414Q5 , CSD16415Q5 , CSD16556Q5B , CSD16570Q5B , CSD17301Q5A , CSD17302Q5A , CSD17303Q5 , CSD17304Q3 , CSD17305Q5A , CSD17306Q5A , CSD17307Q5A , CSD17308Q3 , CSD17309Q3 , CSD17310Q5A , CSD17311Q5 , CSD17312Q5 , CSD17313Q2 , CSD17318Q2 , CSD17322Q5A , CSD17327Q5A , CSD17381F4 , CSD17382F4 , CSD17483F4 , CSD17484F4 , CSD17501Q5A , CSD17505Q5A , CSD17506Q5A , CSD17507Q5A , CSD17510Q5A , CSD17522Q5A , CSD17527Q5A , CSD17551Q3A , CSD17551Q5A , CSD17552Q3A , CSD17552Q5A , CSD17553Q5A , CSD17555Q5A , CSD17556Q5B , CSD17559Q5 , CSD17570Q5B , CSD17571Q2 , CSD17573Q5B , CSD17575Q3 , CSD17576Q5B , CSD17577Q3A , CSD17577Q5A , CSD17578Q3A , CSD17578Q5A , CSD17579Q3A , CSD17579Q5A , CSD17581Q3A , CSD17581Q5A , CSD17585F5 , CSD18501Q5A , CSD18502KCS , CSD18502Q5B , CSD18503KCS , CSD18503Q5A , CSD18504KCS , CSD18504Q5A , CSD18509Q5B , CSD18510KCS , CSD18510KTT , CSD18510Q5B , CSD18511KCS , CSD18511KTT , CSD18511Q5A , CSD18512Q5B , CSD18513Q5A , CSD18514Q5A , CSD18531Q5A , CSD18532KCS , CSD18532NQ5B , CSD18532Q5B , CSD18533KCS , CSD18533Q5A , CSD18534KCS , CSD18534Q5A , CSD18535KCS , CSD18535KTT , CSD18536KCS , CSD18536KTT , CSD18537NKCS , CSD18537NQ5A , CSD18540Q5B , CSD18541F5 , CSD18542KCS , CSD18542KTT , CSD18543Q3A , CSD18563Q5A , CSD19501KCS , CSD19502Q5B , CSD19503KCS , CSD19505KCS , CSD19505KTT , CSD19506KCS , CSD19506KTT , CSD19531KCS , CSD19531Q5A , CSD19532KTT , CSD19532Q5B , CSD19533KCS , CSD19533Q5A , CSD19534KCS , CSD19534Q5A , CSD19535KCS , CSD19535KTT , CSD19536KCS , CSD19536KTT , CSD19537Q3 , CSD19538Q2 , CSD19538Q3A , CSD22202W15 , CSD22204W , CSD22205L , CSD22206W , CSD23202W10 , CSD23203W , CSD23280F3 , CSD23285F5 , CSD23381F4 , CSD23382F4 , CSD25202W15 , CSD25211W1015 , CSD25213W10 , CSD25304W1015 , CSD25310Q2 , CSD25402Q3A , CSD25404Q3 , CSD25480F3 , CSD25481F4 , CSD25483F4 , CSD25484F4 , CSD25485F5 , CSD25501F3 , CSD75207W15 , CSD75208W1015 , CSD83325L , CSD85301Q2 , CSD85302L , CSD85312Q3E , CSD86311W1723 , CSD87501L , CSD87502Q2 , CSD87503Q3E , CSD88537ND , CSD88539ND
摘要
許多電子系統利用功率 MOSFET 在閑置時時關閉子系統以降低功耗。電池供電系統中通常采用負載開關來更大限度地延長電池運行時間。估算 MOSFET 的漏電流是在低功耗或待機運行模式下降低電池總放電電流的關鍵。
簡介
漏電流在 MOSFET 端子之間流動，并在 FET 數據表中給出了具體數值。柵極到源極漏電流 IGSS 在柵極和源極之間流動。漏源漏電流 IDSS 在漏極和源極之間流動。如 表 1 所示，TI 在 FET 中指定了 IGSS 在 VGS 和 VDS = 0V 絕對最大值下的最大值以及 IDSS 在漏源擊穿電壓 80%、BVDSS 和 VGS = 0V 時的最大值。在 TA = 25°C 的環境溫度下指定這兩個參數。請務必查閱 MOSFET 的數據表，因為其他 FET 供應商對漏電流的條件規定可能與 TI 不同。
| 參數 | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 靜態特性 | |||||||
| BVDSS | 漏源極電壓 | VGS = 0V，ID = 250μA | 30 | V | |||
| IDSS | 漏源漏電流 | VGS = 0V，VDS = 24V | 1 | μA | |||
| IGSS | 柵源漏電流 | VDS = 0V，VGS = 20V | 100 | nA | |||
| VGS(th) | 柵源閾值電壓 | VDS = VGS，ID = 250μA | 1.1 | 1.4 | 1.8 | V | |
| RDS(on) | 漏源導通電阻 | VGS = 4.5V，ID = 25A | 2.4 | 2.9 | mΩ | ||
| VGS = 10V，ID = 25A | 1.7 | 2.0 | mΩ | ||||
| gfs | 跨導 | VDS = 3V，ID = 25A | 120 | S | |||
電壓和溫度影響
兩篇早期的技術文章，功率 MOSFET 數據表中未包含的內容，第 1 部分：溫度相關性和功率 MOSFET 數據表中未包含的內容第 2 部分：在與電壓相關的漏電流中詳細說明了 FET 漏電流隨溫度和電壓的變化規律。IGSS 和 IDSS 具有正溫度系數和正電壓系數。本文檔介紹了如何使用之前文章中的歸一化圖來估算數據表中未包含的條件下的漏電流。圖 1 和 圖 2 是不帶柵極 ESD 保護的 30V TI FET 的歸一化 IDSS 和 IGSS 與溫度間的關系圖。
圖 1 歸一化 IDSS 與溫度間的關系
圖 2 歸一化 IGSS 與溫度間的關系圖 3 和 圖 4 分別是不帶柵極 ESD 保護的 30V TI FET 的歸一化 IDSS 和 IGSS 與 VDS 和 VGS 之間的關系圖。
圖 3 歸一化 IDSS 與電壓間的關系
圖 4 歸一化 IGSS 與電壓間的關系使用歸一化圖來估算 IGSS
以下示例演示了如何使用這些圖來估算數據表中未包含的條件下的漏電流。
| 示例 1 | 在 VGS = 5V 且 T = 75°C 時不帶柵極 ESD 保護的 30V TI N 通道 FET 的最大 IGSS 是多少？ |
| 估算 說明 |
使用 IGSS 與溫度間關系圖 (圖 5)：
|
這是 IGSS 在 75°C 時的歸一化溫度系數 FT = 1.25。采用相同方法分析 IGSS 與 VGS 間關系圖，可得出 VGS = 5V 時 IGSS 的歸一化系數為 FV = 0.35。圖 5 和圖 6 顯示了這一情況。
圖 5 歸一化 IGSS 與溫度間的關系
圖 6 歸一化 IGSS 與電壓間的關系在 VGS = 5V 和 T = 75°C 時計算經估計的最大 IGSS，如 方程式 1 和 方程式 2所示：
使用歸一化圖來估算 IDSS
以下示例演示了如何使用這些圖來估算數據表中未包含的條件下的漏電流。
| 示例 2 | 在 VDS = 12V 且 T = 125°C 時，IDSS 是多少？ |
| 估算 說明 |
使用歸一化的 IDSS 與溫度間關系圖 (圖 7)：
|
可以使用相同的方法來確定溫度和電壓因數，如 圖 7 和 圖 8所示。
圖 7 歸一化 IDSS 與溫度間的關系
圖 8 歸一化 IDSS 與電壓間的關系根據 圖 7 可知，FT =548 且根據 圖 8 可知，FV =0.4。然后按如下方式計算經估算的最大 IDSS：
總結
當 FET 在數據表中未包含的條件下運行時，估算功率 MOSFET 的漏電流具有重要意義。本文通過使用歸一化的 IGSS 和 IDSS 間關系圖演示了一種估算此類電流的方法。該領域未來的工作包括開發并發布一款新型 FET 選型工具，以簡化設計師的工作流程。
參考資料
- 德州儀器 (TI)，MOSFET 支持和培訓工具，應用手冊。
- 德州儀器 (TI)，功率 MOSFET 數據表中未包含的內容，第 1 部分：溫度相關性，技術文章。
- 德州儀器 (TI)，功率 MOSFET 數據表中未包含的內容第 2 部分：與電壓相關的漏電流，技術文章。