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浅析功率型MOS管损坏模式

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    开心
    2022-1-29 15:04
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    [LV.1]初来乍到

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    1#
    发表于 2022-2-23 14:34 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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    x
    一、雪崩破坏+ f" D1 c6 ]/ G+ f* }4 q) A

    # z3 D2 o3 ~( r8 S  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。! L8 D% n# V" x2 y( ?& q
    * o: g3 w0 o6 i7 Q6 i
      在1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mos管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。
    & v$ R  l) @- P8 J6 B. ?' R/ F" x+ o* \+ H) g* z$ j
     
      O; R- O; B& A
    4 }1 v8 r6 b8 N1 C5 X  二、器件发热损坏
    + {  U  E( L* P
    0 ~% c% K  T; v$ S3 Y0 v; v" s  由超出安全区域弓|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。直流功率原因:外加直流功率而导致的损耗弓|起的发热' ~8 O# Q( f( |* i: Z' p

    ; u" G5 T) n! I$ i2 x% |6 l  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)由漏电流IDSS引起的损耗(和其他损耗相比极小)瞬态功率原因:外加单触发脉冲负载短路
    ) w) @  D. I1 `3 K5 M6 b" V* T; \  Y9 g0 m' Z
      开关损耗(接通、断开)*(与温度和工作频率是相关的)
    6 s$ i' j$ \+ S1 \  Y9 N7 x# N9 s5 `) ~, t3 p/ V
      MOS管的rr损耗(上下桥臂短路损耗)(与温度和工作频率是相关的)
    $ K4 b' d+ ^' ~) y! k2 K+ W
    . U  |; F/ [+ P) c2 W! n' y  器件正常运行时不发生的负载短路等弓|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。: k; K" A, |: g

    8 ^. b' L+ h- T# t4 i$ f# C  三、内置二极管破坏
    & P" c+ m% w4 R; B1 s
      z$ s& _0 f& ?/ {$ t  @  在DS端间构成的MOS管运行时,由于在flyback时功率MOS管的寄生双极晶体管运行,导致此二极管破坏的模式。
    6 o  e1 {8 s6 g" L# K- r2 I( Q% }7 L4 z/ o- c  ^4 e0 X1 o; _1 ^
      四、由寄生振荡导致的破坏此破坏方式在并联时尤其容易发生- m) D6 S+ B5 X
    4 F) {( i/ V3 K+ W# s& [
      在并联功率MOS管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(rss)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(wL=1/wC)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弓起振荡破坏。
    + T* ]- W2 D$ t. Q% F: t2 M' i$ g( X8 S
      五、栅极电涌、静电破坏( V( K" J5 b& l" t
    1 I  O! u) h* |$ s& R9 M
      主要有因在栅极和源极之间如果存在电压浪涌和静电而弓起的破坏,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
    " D& |4 V# m- e
  • TA的每日心情
    开心
    2022-1-29 15:03
  • 签到天数: 2 天

    [LV.1]初来乍到

    2#
    发表于 2022-2-23 15:35 | 只看该作者
    MOS管的损坏主要由发热和雪崩引起的

    该用户从未签到

    3#
    发表于 2022-2-23 16:35 | 只看该作者
    发热损坏经常见到
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