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MOS管为啥会损坏?只可能有以下几种原因

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发表于 2021-7-16 13:33 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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一、雪崩破坏$ R3 h3 ~) i. A1 q3 }% U

9 L5 r- M7 o! ~) P0 W+ j+ v2 p+ ^

      如果在漏极-源极间外加超出器件额定VDSS的电涌电压,而且达到击穿电压V(BR)DSS (根据击穿电流其值不同),并超出一定的能量后就发生破坏的现象。

6 c+ [: ?1 Z0 h( d: ~$ |6 p& V8 E

      在介质负载的开关运行断开时产生的回扫电压,或者由漏磁电感产生的尖峰电压超出功率MOSFET的漏极额定耐压并进入击穿区而导致破坏的模式会引起雪崩破坏。

/ O+ `7 g! w# _, V  g  \. R: R

典型电路:


* C3 Q) l! Q3 m5 \0 S

二、器件发热损坏


- x6 N) K1 n: n7 X) i, m5 j9 z

由超出安全区域引起发热而导致的。发热的原因分为直流功率和瞬态功率两种。
' V/ R( o. Q& f& ?
直流功率原因:外加直流功率而导致的损耗引起的发热
  • 导通电阻RDS(on)损耗(高温时RDS(on)增大,导致一定电流下,功耗增加)
    - C- p5 I4 w. ]7 _) m; A3 H; a3 L- Y
  • 由漏电流IDSS引起的损耗(和其他损耗相比极小)

    3 k! ]6 Y' o% U) j4 E9 P
  • 瞬态功率原因:外加单触发脉冲
    0 L+ m1 r. S9 ~2 M+ L/ Y# ^& X2 `# [6 }
  • 负载短路

    / r' }% A  S3 m0 x2 G) D. H1 K: w6 Q
  • 开关损耗(接通、断开) *(与温度和工作频率是相关的)
    - I: y* w; r( j! ~. \+ x
  • 内置二极管的trr损耗(上下桥臂短路损耗)(与温度和工作频率是相关的)
    0 ~! W/ @4 E1 A: O* w: y2 h8 J9 J7 q

% `" T# [! D  l+ N
       器件正常运行时不发生的负载短路等引起的过电流,造成瞬时局部发热而导致破坏。另外,由于热量不相配或开关频率太高使芯片不能正常散热时,持续的发热使温度超出沟道温度导致热击穿的破坏。
2 B7 x  a& E6 l8 H6 n
     
2 [. w' z0 h; D6 f- @& `; _2 G  H
三、内置二极管破坏
8 P9 E5 Q& q! A+ z6 g
在DS端间构成的寄生二极管运行时,由于在Flyback时功率MOSFET的寄生双极晶体管运行,导致此二极管破坏的模式。
( V5 E* z- ~3 l6 V/ P: N! I: s

8 w; v6 }# T& b: v; |+ q  s5 y
四、由寄生振荡导致的破坏

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此破坏方式在并联时尤其容易发生。
      在并联功率MOS FET时未插入栅极电阻而直接连接时发生的栅极寄生振荡。高速反复接通、断开漏极-源极电压时,在由栅极-漏极电容Cgd(Crss)和栅极引脚电感Lg形成的谐振电路上发生此寄生振荡。当谐振条件(ωL=1/ωC)成立时,在栅极-源极间外加远远大于驱动电压Vgs(in)的振动电压,由于超出栅极-源极间额定电压导致栅极破坏,或者接通、断开漏极-源极间电压时的振动电压通过栅极-漏极电容Cgd和Vgs波形重叠导致正向反馈,因此可能会由于误动作引起振荡破坏。

7 y, M5 n! f  R

" X: O7 G, ^0 O- }9 j
五、栅极电涌、静电破坏

9 ~& J. k9 W! Y& B1 X( V
       主要有因在栅极和源极之间如果存在电压浪涌和静电而引起的破坏,即栅极过电压破坏和由上电状态中静电在GS两端(包括安装和和测定设备的带电)而导致的栅极破坏。

0 x6 R. Q& ~3 e- Z% M& q% Q

# P5 n1 y8 r2 S3 u. W

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( ^2 d  Y; j: r! R. P# t7 |; h5 C  ~$ ~- A3 Y( e* x
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    2022-12-5 15:27
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    [LV.1]初来乍到

    2#
    发表于 2021-7-16 15:20 | 只看该作者
    学习了,以后就有针对性了
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    2023-1-11 15:38
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    [LV.1]初来乍到

    3#
    发表于 2021-7-16 17:30 | 只看该作者
    有些看起来是可以避免的
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