采用電荷平衡理論的超結器件能夠顯著減少高壓MOSFET的導通電阻，由于導通損耗與導通電阻成正比，導通損耗方面具有很大的優勢。開關轉換時段越短，開關功率損耗越低。由于MOSFET是單極器件，寄生電容是開關轉換的唯一限制因素，若要降低開關損耗，需要降低寄生電容。

超結MOSFET的輸入電容和米勒電容都顯著降低，輸出電容曲線相差不大，差別主要是更高的非線性程度，平面MOSFET與超結MOSFET的電容曲線對比如下圖所示：

圖1：平面MOSFET與超結MOSFET電容比較

超結MOSFET的CISS電容的線性基本保持，CRSS和COSS表現出很強的非線性，CRSS在約10V漏源極電壓處迅速降低，電容非線性導致極強dｖ/dｔ與dｉ/dｔ。快速開關降低開關損耗，同時也有負面效應，增加EMI風險、柵極振蕩、較高的漏源極電壓峰值，控制最大開關速度對于獲取不帶負面效應的超極結MOSFET極端性能來說非常的重要。

01、柵極電阻的影響分析

柵極驅動設計中的一個關鍵控制參數為外部串聯的柵極電阻（RG），柵極電阻能夠抑制漏源極峰值電壓并能夠防止功率MOSFET中導線電感和寄生電容產生的柵極振蕩。還能夠在導通和關斷期間減緩電壓和電流上升速度（dｖ/dｔ）和（dｉ/dｔ）。

RG的選擇優化非常重要，RG值過小會造成MOSFET開關關閉時漏源極間的dｖ/dｔ過高；RG值過大會增加損耗，并降低效率，根據器件選型選擇合適的RG參數非常重要。    

圖2：柵極電阻與導通能量損耗（Eon）

圖3：柵極電阻與關斷能量損耗（E off）

02、驅動IC電流驅動能力的影響

驅動器是控制電路和功率MOSFET之間的接口，驅動電路放大控制信號至所需要電平，驅動器的主要功能是控制MOSFET的開關狀態，高功率應用中需要峰值電流，能為寄生電容快速充放電，從而提高MOSFET的開關效率，開關動作和功率耗散取決于輸出驅動器的電流能力，而MOSFET柵源極介于閥值電平和米勒效應平臺電壓之間。    

圖4：不同串聯電阻對損耗的影響（IC驅動能力較小時）

03、源極寄生電感的影響

MOSFET源極寄生電感LS值較低時，盡管由于快速轉換速度導致柵源極負電壓和漏源極過沖電壓會稍高，其關斷損耗和柵極振蕩都較低。MOSFET源極寄生電感LS值較高時，關斷損耗和柵極振蕩也較高。

超結MOSFET的極快開關速度可能導致開關過程中出現嚴重的電壓和電流振蕩，在實際應用中，主要包括元件引腳寄生電感、PCB布線寄生電感、振蕩問題通常受控于雜散電感、而非雜散電容，尤其是在中低壓電源中，減小開關振蕩的最佳方式是最大限度地減少電感。    

圖5：LS值較低時VGS振蕩波形與LS值較高時VGS振蕩波形對比

圖6：LS值對VDS和ID波形的影響

04、器件封裝寄生效應    

圖7：插件MOSFET引腳寄生電感

封裝對性能的影響有限，是因為內部柵極和源極焊接導線長度是固定的，而引線長度可以改變，以減少封裝的源電感，MOSFET封裝引線電感典型值為10nH。影響MOSFET開關過程產生寄生振蕩的條件除外部布線的寄生電感、MOSFET寄生電容產生的寄生振蕩之外，MOSFET內部Bonding線寄生電感、插件MOSFET引線寄生電感、與MOSFET引腳寄生電容也是產生寄生振蕩的重要原因。

圖8：Boost PFC MOSFET內外部寄生參數等效圖    

MOSFET開關速度提高時，MOSFET的漏源極產生振蕩電壓，原因是漏極引線寄生電感LD產生的。MOSFET關斷時，漏源電壓VDS免通過漏極寄生電感LD、CGD電容、柵極寄生電感LG形成振蕩回路(理想情況下)。實際應用中寄生參數包括MOSFET管內部的寄生電感LG1、LD1、CGD(內部)、CGD(外部)、LD寄生電感構成的振蕩回路。

柵極電阻很小時，振蕩電路Q值變得很大，CGD和LG1之間產生很大的振蕩電壓，產生寄生振蕩。由關斷瞬間的漏極負電流，在LS和LS1電感上產生壓降，并通過柵源電壓產生振蕩，寄生振蕩導致柵源極擊穿電壓、EMI惡化、較大的開關損耗，嚴重導致MOSFET失效。