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功率MOS管的损坏原因

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  • TA的每日心情
    开心
    2022-1-29 15:05
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    [LV.1]初来乍到

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    1#
    发表于 2021-12-13 11:02 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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    第一种:雪崩破坏* E. r" C4 U- t3 J  x/ T
    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。0 O; D- Q% @7 S4 d' P2 f* q* O' O5 K
    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。
    6 C. v7 o& V1 r/ ?+ I* K典型电路: T9 ?. H, {" X1 e: [
    第二种:器件发热损坏
    6 ^& e1 }, E4 f" h8 w3 J& ]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。
      u/ t, w7 w7 S( S直流功率原因:外加直流功率而导致损耗引起的发热。8 }5 c/ a4 @. k6 G$ _
    • 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)
    • 由漏电流IDSS引起的损耗(和其他损耗相比极小)
      + _# A9 _0 Z5 H3 x4 r
    瞬态功率原因:外加单触发脉冲。1 ?( B* m; a, f9 U- s% ~
    • 负载短路
    • 开关损耗(接通、断开)(与温度和工作频率相关)
    • 内置二极管的trr损耗(上下桥臂短路损耗)(与温度和工作频率相关)
      - K! c# g% X' r1 p* X
    器件正常运行时不会发生负载短路而引起过电流,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。& i. k1 {% V2 D0 D5 a5 ^9 _% m
    第三种:内置二极管破坏. }  J7 |4 U3 K3 e% x7 t
    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,$ c$ ?: R, t7 v
    导致此二极管破坏的模式。
    9 \' l4 j; }; _( a( p6 D
    第四种:由寄生振荡导致的破坏: s/ T8 U# L$ g
    此破坏方式在并联时尤其容易发生。) C+ F5 g# o9 Z! o+ w0 d+ _, G8 u% u
    在并联功率MOSFET时未插入栅极电阻而直接连接时发生的栅极寄生振荡。高频率反复接通、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(Vin)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。/ R2 z. m  f, ^+ C5 l# z4 }
    第五种:栅极电涌、静电破坏
    4 N1 a+ L9 g6 X: H主要是在栅极和源极之间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。+ t+ R" ?5 y4 D& l/ I4 \3 V* N5 p

    0 Y7 a0 O# E. e: z
  • TA的每日心情
    奋斗
    2022-1-21 15:15
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]初来乍到

    2#
    发表于 2021-12-13 13:10 | 只看该作者
    最常见的就是雪崩损坏了吧!
  • TA的每日心情
    开心
    2022-1-21 15:21
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]初来乍到

    3#
    发表于 2021-12-13 14:03 | 只看该作者
    寄生振荡导致的破坏在并联时最容易发生
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-1-21 15:20
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]初来乍到

    4#
    发表于 2021-12-13 14:13 | 只看该作者
    超出安全区域引起发热而导致的器件发热损坏

    该用户从未签到

    5#
    发表于 2021-12-17 19:51 | 只看该作者
    经过的电流过大,也会导致MOS管损坏+ ~! j: E. |# O# t
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