【经验】解析C-V曲线对功率MOSFET EMI能力的影响
意法半导体在2014年欧洲PCIM展会上发表的一篇论文讨论了功率MOSFET的固有电容如何影响电力电子的电磁干扰（EMI）和电磁兼容性（EMC）。除了通常提到的因素，如“元件放置在印刷电路板上”或“由走线和电介质绝缘产生的寄生参数”之外，功率MOSFET的寄生参数，特别是电容如何随漏源电压Vd的变化，也可能影响EMI/EMC的性能。
作者比较了两个具有相似参数的器件，除了电容与电压（C-V）曲线的特性。其中一个器件具有更线性的，逐渐变化的Vds电容，另一个器件具有高度非线性的，与Vds的电容突然变化。他们发现，电容突然下降的器件导致Vds和Vgs的高频振荡，并产生明显更高的EMI，超过调节所需的最大值。这是因为在对MOSFET反向传输电容（Crss或米勒电容，Cgd）进行充电和放电期间，电容的突然变化将导致非常高的dV/dt，然后与其他寄生效应耦合，然后引起振荡。
除了CV曲线的形状外，作者还发现，Cgd和CG之间的电容比（R=Cgd/Cgs或Crss/CIS）与Vds之间的电容比（R）的形状也会对EMI/EMC的性能产生影响。与C-V曲线类似，更平滑的R-V曲线在EMI/EMC上表现更好。
MOS场效应晶体管技术的关键参数，可以改善EMI电路行为。
在IEEE ICSICT 2016上发表的另一篇论文中也发现了类似的观察结果，该论文的作者来自北京大学，复旦大学和苏州东方半导体。硅超结MOSFET（Si SJ MOSFET）中的Cgd突变源于相邻p型柱的合并耗尽层，这些耗尽层突然将电容降低到非常低的值。Cgd的这种突然变化将导致在米勒电容充电和放电期间串联栅极电阻上的压降突然变化，导致栅极电压和漏极电压振荡并产生EMI。在所有其他因素保持不变的情况下，与具有突然Cgd变化的器件相比，具有更平滑C-V曲线的器件可以提供更大的EMI裕量，从而实现更高的开关频率。由于电池间距减小，新一代的硅SJ MOSFET通常在Cgd中表现出更突然的变化，这可能是为什么在使用新一代Si SJ MOSFET时，它经常需要付出更多努力来处理EMI/EMC问题的原因之一。
高速深沟超结MOSFET的制造和优化，具有改进的EMI性能。
关键要点：
在开关瞬变期间，Cgd的突然变化会导致不受控制的高dV/dt，从而导致振荡并产生EMI。
Cgd与Vds的突然变化对电磁干扰/电磁兼容有不利影响。具有更平滑C-V曲线的器件性能更好。
带Vd的电容比Cgd/Cgs的突然变化也会对EMI/EMC产生不利影响，越平滑越好。
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