Airer_00的博客

总而言之，双极晶体管在上述每种电路配置中的行为都非常不同，并且在输入阻抗、输出阻抗和增益方面产生不同的电路特性，无论是电压增益、电流增益还是功率增益，下表对此进行了总结。

以增强型N沟道MOSFET为例介绍。注：下文图中MOSFET符号是耗尽型，图暂时不做修改了。情形一假设N沟道MOSFET的漏源之间存在电容Cds，Cds充满电。此时在栅极加电压，则Ugs瞬间变为Vg并保持不变；MOS管打开，Cds开始放电，放电电流恒定不变，Uds线性降低，直到为0。情形二在情形一的基础上，再假设MOS管的栅源间存在电容Cgs。此时在栅极加电压，Cgs开始充电，Ugs上升，由于Rg的作用，充电电流越来越小，Ugs上升的速度越来越慢，即dUgs/dt越来越小。

SOA示意图中蓝色的就是Rds(on)限制线，简单理解，就是MOS管完全导通的时候，会有导通电阻Rds(on)，我们知道，此时MOS工作在欧姆区，有关系式Vds=Ids*Rds(on)，在我们固定条件Vgs和温度的情况下，Rds(on)就是一个常数，所以我们会看到这条曲线是线性的。还是以CSD25404Q3T为例，我们看DC这条线，在A点，功率P=1V*40A=40W，而在B点，功率P=20V*2A=40W，A点和B点的功率是相等的，这条线上的所有点的功率其实都是40W。

相比于抛负载专用TVS，常规TVS并没有给出SOA曲线，细心的小伙伴可以发现前面浪涌尖峰电压是工作电压Va与浪涌电压Vs的叠加，这是抛负载里面常用的尖峰电压公式，实际普通应用场景浪涌电压无需叠加，给出监测到的浪涌电压Vs即可，通过Vs=Vbr+Ipp*(Ri+Rt)公式直接算出浪涌电流，其余步骤与前面一样，如果算出来的Ppp_act小于所选定的TVS功率，那就表示选型合适，鉴于实际工况浪涌尖峰可能会比预估的要高，条件允许的条件下，留有充足的裕量有助于提高产品整体的可靠性。Us表示5A浪涌冲击峰值电压；

该反向恢复电流对续流侧器件（Low side）本身的损耗影响很小，但如图3所示，对于开关侧器件（High side），由于在VDS变化之前这种反向恢复电流会叠加在正常的开关电流中，从而会造成非常大的导通损耗。在逆变器电路中，为了调整供给的功率，通过PWM和PFM等的控制，使High side（高边）和Low side（低边）的器件交替ON/OFF。根据该结果，可以说在选择逆变器电路中的开关器件时，要选择内部二极管具有高速trr的产品，这一点很重要。图4：不同trr特性的开关器件的开关损耗和波形比较（仿真）

其实，主动元器件和被动元器件的核心区别就是：电子元器件内部是否有电源形式的存在。被动元器件也叫做无源器件，主动元器件则称为有源器件，所谓“源”指的就是“电压源”、“电流源”。简单来说就是，当电子元器件工作时，其内部没有任何形式的电源，这种器件叫做无源器件，也就是被动元器件，相对于带有内部电源的电子元器件则为有源器件（主动元器件）。

这样的结构，不仅可以保留共模电感量以充分滤除共模噪声，而且其漏电感形成的差模电感可以高达数百mH，配合适当的X电容，可以有效的滤除中低频段 (150kHz~3MHz) 的差模。(5)差模饱和电流 (Isat) : 如前所述，因为等效差模电感必须流过负载电流，在负载电流的峰值下，差模电感不能饱和，否则其滤除噪声的能力将降低。(3)差模阻抗 (Differential-mode Impedance, ZDM) : 同样的，量测等效差模阻抗的方法如图八所示，用差模阻抗特性图 (如图九)来定义差模滤波的效能；

电感是一种能将电能通过磁通量的形式储存起来的被动电子元件。通常为导线卷绕的方式，当有电流流过的时候，会从电流流过方向的右边产生磁场。

按结构分类的MOSFET特性摘要基于各种MOSFET结构的特性和主要应用如表3-2所示。耐受电压：选择目标耐受电压的最佳结构。低导通电阻：U-MOS适用于250V及以下产品，SJ-MOS（或DTMOS）适用于大于250V的产品。高电流：与低导通电阻的趋势相同。高速：U-MOS由于栅极电容（Ciss）大，不利于高速开关。根据产品的不同，利用低导通电阻特性，具有较小“Ron×Ciss”设计的高速开关也实现了商业化。东芝名称U-MOSπ-MOSDTMOS通用名称沟槽栅极MOS。

但是，一些电源在输出短路时，初级中会产生较大的电流，加上初级电感，器件就会有雪崩损坏的可能，因此在这样的应用条件下，就要考虑器件的雪崩能量。对于那些在MOSFET的D和S极产生较大电压的尖峰应用，就要考虑器件的雪崩能量，电压的尖峰所集中的能量主要由电感和电流所决定，因此对于反激的应用，MOSFET关断时会产生较大的电压尖峰。雪崩击穿能量标定了器件可以容忍的瞬时过冲电压的安全值，其依赖于雪崩击穿需要消散的能量。EAS单脉冲雪崩击穿能量, EAS标定了器件可以安全吸收反向雪崩击穿能量的高低。

金属氧化物硅场效应管，俗称MOSFET，是用于开关或放大电路中电压的电子器件。它是一种电压控制器件，由4个端子构成，分别是GATE（栅极），Source（源极），Drain（漏极）和主体（Body）/基板端子构成；主体（body）端子始终连接到Source极，因此，MOSFET将作为3端子器件工作。

BJT全称：BipolarJunction Transistor，双极结型晶体管；即由两个背靠背，互相影响得PN结组成，当两个PN结的偏置条件（正偏/反偏），BJT将表现出不同的工作状态，对应四种状态：放大，饱和，截止，和倒置；

二极管分类的示例二极管是带有pn结或替代结的双端半导体器件。表显示了一个二极管分类的示例。它们按结构和用途可分为整流二极管、齐纳二极管等。二极管已被广泛应用。二极管不仅可以按上图分类，还可以按用途分类。

ESD保护二极管是一种齐纳二极管。当二极管反向偏置时，有很少的电流从阴极流向阳极。然而，当反向偏压超过某一点（称为反向击穿电压）时，反向电流突然增加。随着反向偏压增加，无论二极管流过的电流大小，二极管都会形成恒定电压区域。利用齐纳二极管击穿电压（齐纳电压）特性可以构成恒压稳压器，抑制浪涌电压。齐纳稳压二极管用于保持恒定电压，是个长时间稳态过程；ESD保护二极管用于吸收ESD能量，保护电路，是个瞬态过程。图1.1齐纳二极管正向和反向偏置图1.2二极管特性。

导体的电阻率约为10-8Ω至10-4Ωcm，而绝缘体的电阻率约为108Ω至1018Ωcm。半导体的电阻率值介于导体和绝缘体之间，即10-4Ω至108Ωcm。电阻率： Ωcm图1-1：按电阻率划分的材料类别图1-2：材料电阻的定义电阻（R）是电流通过材料时遇到的阻力。材料的电阻与其长度（l）成正比，与其横截面积（A）成反比。每种材料还具有称为电阻率（ρ）的固有特性。电阻（R）表示为ρ、I和A的一个函数。电阻率（ρ）由原子最外层电子的能级（能带）、晶态和其它因素决定。

p型和n型半导体之间的接触面即称为PN结。p型和n型半导体键合时，作为载流子的空穴和自由电子相互吸引、束缚并在边界附近消失。由于在这个区域没有载流子，所以它被称为耗尽层，与绝缘体的状态相同。在这种状态下，将“＋”极连接到p型区，将“-”极连接到n型区，并施加电压使得电子从n型区顺序流动到p型区。电子首先会与空穴结合而消失，但多余的电子会移动到“＋”极，这样就产生了电流流动。什么是化合物半导体？除了硅，还有结合了第III组和第V组元素以及第II组和第VI组元素的化合物半导体。

什么是半导体保险丝eFuse IC不同于传统保险丝，eFuse IC具有集成于单封装中的高性能、高精度保护功能。

尽管GPIO直驱MOS管在简单低频场景（如LED开关）可能勉强工作，但在功率电路或高频应用中会引发严重问题。通过添加驱动器电路、优化栅极电阻及保护元件，可显著提升系统可靠性、效率及抗干扰能力。设计时应根据负载特性（电流、电压、感性/容性）选择驱动方案，并借助仿真工具（如LTspice）验证开关波形。