(2)關斷階段

　　如圖2(b)所示，保護電路工作后，開始將MOSFET關斷，在關斷過程中MOSFET消耗的功率為POFF = V * I,由于關斷時電壓和電流都很高，所以功率很大，通常會達到幾千瓦以上，因此MOSFET很容易因瞬間過功率而損壞。同時，MOSFET在關斷期間處于飽和區(qū)，容易發(fā)生各單元間的熱不平衡從而導致MOSFET提前失效。

　　提高關斷的速度，可以減小關斷損耗，但這會產生另外的問題。MOSFET的等效電路如圖4所示，其包含了一個寄生的三極管。在MOSFET短路期間，電流全部通過MOSFET溝道流過，當MOSFET快速關斷時，其部分電流會經過Rb流過，從而增加三極管的基極電壓，使寄生三極管導通，MOSFET提前失效。

　　因此，要選取合適的關斷速度。由于不同MOSFET承受的關斷速率不同，需要通過實際的測試來設置合適的關斷速度。

　　圖4:MOSFET等效電路

　　圖5(a)為快速關斷波形，關斷時通過三極管快速將柵極電荷放掉從而快速關斷MOSFET,圖5(b)為慢速關斷電路，在回路中串一只電阻來控制放電速度，增加電阻可以減緩關斷速度。

　　圖5:功率MOSFET關斷電路。(a) 快速關斷電路;(b) 慢速關斷電路。

　　圖6:AOT266關斷波形。(a) 快速關斷波形;(b) 慢速關斷波形

　　AOT266為AOS新一代的中壓MOSFET,其耐壓為60V,RDS(ON)僅為3.2毫歐，適合在磷酸鐵鋰電保護中的應用。圖6(a)為AOT266在不正確的設計時快速關斷的波形，AOT266在快關斷過程中失效，失效時其電壓尖峰為68V,失效后電流不能回零，其失效根本原因是關斷太快。圖6(b)為使用正確的設計、放電電阻為1K時的慢速關斷波形，MOSFET的關斷時間達到13.5us,電壓尖峰為80.8V，但MOSFET沒有失效，因此慢速關斷在這種應用中可以提高短路能力。

　　(3)雪崩階段

　　在MOSFET關斷過程的后期，MOSFET通常會進入雪崩狀態(tài)，如圖2(b)中的雪崩階段。關斷后期MOSFET漏極電壓尖峰為VSPIKE = VB + LP * di/dt,回路的引線電感LP和di/dt過大均會導致MOSFET過壓，從而導致MOSFET提前失效。

　　功率MOSFET的選取原則

　　(1)通過熱設計來確定所需并聯的MOSFET數量和合適的RDS(ON);

　　(2)盡量選擇較小RDS(ON)的MOSFET,從而能夠使用較少的MOSFET并聯。多個MOSFET并聯易發(fā)生電流不平衡，對于并聯的MOSFET應該有獨立的并且相等的驅動電阻，以防止MOSFET間形成震蕩;

　　(3)基于最大短路電流、并聯的MOSFET數量、驅動電壓等選擇合適gFS的MOSFET;

　　(4)考慮在關斷后期的電壓尖峰， MOSFET的雪崩能量不能太小。

　　小結

　　在電動車磷酸鐵鋰電池保護應用中，短路保護設計和整個系統(tǒng)的可靠性直接相關，因此不但要選擇合適的功率MOSFET,而且要設計合適的驅動電路，才能保證功率MOSFET的安全工作。