Nexperia的80 V和100 V器件進一步改善了RDS(on)并增強了Qrr FOM（品質因數）。NextPower 80 V和NextPower 100 V MOSFET 一系列產品非常適用于各種高性能開關應用。但是，為什么設計工程師應該重視Qrr和Vds？

正如Qrr：在效率之爭中被忽視和低估中所述，Qrr可能會對效率和尖峰產生重大影響。但通常您會發現Qrr（和Trr）列在數據表底部。Qrr是指當二極管正向偏置時，在MOSFET的體二極管PN結中累積的電荷量。放電需要時間，可能會產生明顯的瞬態電流(Irr)，通常為幾十安培，持續幾十納秒，從而導致電路的其他部分出現I2R損耗。此外，它與寄生電感相互作用，導致漏極-源極電壓(Vds)產生有問題的電壓尖峰。因此，低Qrr?MOSFET變得越來越重要。
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低Qrr高邊導通與Qrr電流

體二極管的作用

MOSFET的體二極管能夠讓感性負載電流在MOSFET處于“關斷”狀態時繞開MOSFET。因此，它在同步整流（AC-DC和DC-DC）和電機控制（全橋和半橋）等許多應用中都是一個重要特性。在一個MOSFET關斷和第二個MOSFET導通之間的“死區時間”內，體二極管會導通。雖然死區時間通常很短暫（約80至100納秒），但與這部分開關周期相關的損耗可能非常大。與體二極管導通階段相關的能量損耗機制主要有兩種。

因Vf引起的體二極管損耗

我們來比較因體二極管的正向電壓Vf引起的損耗與理想4 mΩ MOSFET在80 ns內產生的損耗。首先，考慮讓20 A標稱負載電流流經理想MOSFET，I2R功耗為1.6 W，因此80 ns內產生的總能耗為0.128 μJ。

現在，考慮讓20 A負載電流流經Vf為1.2 V的典型體二極管。瞬時功耗為24 W。如果死區時間為80 ns，則由于體二極管Vf引起的能耗為1.92 μJ。因此，當電流通過體二極管時，損耗比理想狀態高15倍。但是，將Vf降至1 V后，因體二極管Vf引起的能耗為每個開關周期1.6 μJ，或者說只高出12倍。

因Qrr引起的體二極管損耗

同樣，當我們考慮理想的4 mΩ高邊MOSFET（Qrr為0 nC）時，I2R功耗為1.6 W。因此，如果負載電流持續流動40 ns（Trr典型值），則能耗為64 nJ。

然后，考慮Irr為20 A的三角波電流，同樣持續Trr，則高邊MOSFET因Qrr引起的額外功耗為32 nJ?[((202?x 0.004) x 40 x 10-9)?/ 2]。因此，將Qrr降低50%可以使每個開關周期的能耗減少16 nJ，有助于最大限度地減少高邊MOSFET的I2R損耗。

削減死區時間

為避免電源軌之間出現交叉導通電流（擊穿），需要通過死區時間設置來確保兩個MOSFET永遠不會同時導通。通常被設置應為MOSFET振鈴衰減至安全水平提供充足的時間。但是，低Qrr?MOSFET的峰值電流更低，尖峰持續時間更短。因而振鈴/諧振減少，這有利于減少EMI，同時為設計工程師提供了縮短死區時間的選項，可進一步提高效率。

LFPAK保持領先

Nexperia的新型NextPower 80 V/100 V低Qrr?MOSFET針對Qrr進行了全面優化改進。結合使用LFPAK的銅夾結構，可最大限度減少PCB和器件引線框架中的寄生電感，并通過進一步降低Irr，能夠將客戶應用中的最大尖峰電壓減少約10 V至20 V，使測量的EMI排放降低多達10 dB。與典型競爭對手產品的1.1至1.2 V相比，經過改進的Vsd (max)為1 V，可降低因Vf引起的體二極管損耗。

審核編輯：郭婷