超結(jié)MOS在高頻應(yīng)用中，由于其高速開關(guān)特性，容易產(chǎn)生較大的電磁干擾（EMI）。為解決超結(jié)MOSFET的EMI問題，可以從以下幾個方面進(jìn)行優(yōu)化：

1. 控制開關(guān)速度

? 降低開關(guān)速度：減少開關(guān)上升和下降速度能有效降低EMI。可以在柵極和源極之間加入柵極電阻，通過調(diào)整電阻值減緩開關(guān)速度，從而減少高頻噪聲。

? 軟開關(guān)技術(shù)：采用軟開關(guān)技術(shù)（如ZVS、ZCS）可使開關(guān)器件在電流或電壓接近零的情況下進(jìn)行開通和關(guān)斷，大大降低EMI。

可直接更換器件，采用Semihow超結(jié)MOSFET改善EMI

優(yōu)勢1：多層外延結(jié)構(gòu)減少寄生電容

多層外延工藝通過在外延層中多次掩刻和摻雜，形成了復(fù)雜的n型和p型交替區(qū)域。這種結(jié)構(gòu)不僅降低了特征電阻，還顯著減少了寄生電容。寄生電容是EMI的主要來源之一，因為它會在開關(guān)過程中產(chǎn)生高頻噪聲。超結(jié)MOSFET較小的寄生電容能有效降低開關(guān)損耗，提高開關(guān)速度，同時減少EMI的產(chǎn)生。

優(yōu)勢2：優(yōu)化的開關(guān)特性

超結(jié)MOSFET由于具有較低的柵電容和較快的開關(guān)速度，在開關(guān)過程中產(chǎn)生的dV/dt和dI/dt較小，這有助于減少通過器件和印刷電路板中的寄生電容電感產(chǎn)生的高頻噪聲。此外，Semihow通過精確控制制造工藝，確保了產(chǎn)品的開關(guān)特性一致性和穩(wěn)定性，進(jìn)一步減少了EMI的產(chǎn)生。

2. 優(yōu)化PCB布局

? 減小回路面積：高頻電流路徑應(yīng)盡可能短并減少回路面積，以減少電磁輻射。布線時，將高頻開關(guān)路徑盡量靠近接地面，縮小耦合面積。

? 增加去耦電容：在電源輸入端和MOSFET附近添加去耦電容（如陶瓷電容）以減少高頻尖峰和振蕩的傳導(dǎo)干擾。

? 隔離敏感信號：確保功率級和控制級之間有足夠的空間隔離，避免電磁干擾信號耦合到控制信號上。

3. 使用合適的驅(qū)動電路

? 柵極驅(qū)動電阻：選用合適的柵極電阻值（通常為10~100Ω），以平衡開關(guān)速度和EMI之間的關(guān)系。過低的電阻會增加EMI，過高的電阻則影響開關(guān)速度和效率。

? 柵極驅(qū)動電壓：控制驅(qū)動電壓避免過高，因為過高的驅(qū)動電壓會使開關(guān)速度加快，產(chǎn)生更大的EMI。通常建議驅(qū)動電壓在MOSFET的額定范圍內(nèi)，且不要超出設(shè)計要求。

4. 加入EMI濾波器

? 共模濾波器：在輸入和輸出端增加共模濾波器（如共模扼流圈、共模電感），可以抑制共模噪聲。

? 差模濾波器：在MOSFET的電源和負(fù)載路徑上增加差模濾波器（如電解電容或陶瓷電容）可以有效降低差模噪聲。

? 鐵氧體磁珠：在高頻噪聲源附近的電源線上增加鐵氧體磁珠，可以有效抑制高頻噪聲傳播。

5. 增加散熱和屏蔽

? 屏蔽罩：為MOSFET及其附近的電路加裝屏蔽罩，以阻擋電磁干擾的輻射傳播。

? 熱管理：超結(jié)MOSFET在高速開關(guān)時會產(chǎn)生大量熱量。良好的散熱設(shè)計可以保持器件在穩(wěn)定的溫度下工作，從而減少溫度對開關(guān)性能的影響，間接降低EMI問題。

6. 使用抗干擾材料和優(yōu)化封裝

? 使用吸波材料：在高頻電磁干擾源附近放置吸波材料，可吸收一部分電磁波，減少干擾。

? 選擇合適封裝的MOSFET：不同封裝類型的MOSFET在EMI特性上有差異。優(yōu)先選擇具備低寄生參數(shù)（如低寄生電容、寄生電感）的封裝，可以有效減少干擾。

7. 仿真與測試驗證

? EMI仿真：在設(shè)計階段進(jìn)行電磁兼容性仿真（如時域和頻域的電磁干擾分析），提前評估EMI特性并優(yōu)化。

? 實測優(yōu)化：在測試階段，通過EMI測試儀和示波器測量實際的EMI指標(biāo)，找出主要的噪聲源，并進(jìn)行相應(yīng)優(yōu)化。

通過以上方法可以有效解決超結(jié)MOSFET的EMI問題，從而提升電路的電磁兼容性和系統(tǒng)的整體性能。