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    MOSFET管損壞的原因五大解析-MOSFET管的作用是什么-KIA MOS管

    信息來源:本站 日期:2019-09-24 

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    MOSFET管損壞的原因五大解析-MOSFET管的作用是什么

    MOSFET管損壞的原因主要有哪些?MOSFET,是一種可以廣泛使用在模擬電路與數字電路的場效晶體管,MOSFET依照其“通道”(工作載流子)的極性不同,可分為“N型”與“P型” 的兩種類型,通常又稱為NMOSFET與PMOSFET,其他簡稱上包括NMOS、PMOS等。


    MOSFET管損壞的原因


    MOSFET管損壞的原因解析
    (一)MOSFET管損壞的原因-雪崩破壞

    如果在漏極-源極間外加超出器件額定VDSS的電涌電壓,而且達到擊穿電壓V(BR)DSS (根據擊穿電流其值不同),并超出一定的能量后就發生破壞的現象。


    在介質負載的開關運行斷開時產生的回掃電壓,或者由漏磁電感產生的尖峰電壓超出功率MOSFET的漏極額定耐壓并進入擊穿區而導致破壞的模式會引起雪崩破壞。


    典型電路如下:


    MOSFET管損壞的原因


    (二)MOSFET管損壞的原因-器件發熱損壞

    由超出安全區域引起發熱而導致的。發熱的原因分為直流功率和瞬態功率兩種。


    直流功率原因:外加直流功率而導致的損耗引起的發熱


    1、導通電阻RDS(on)損耗(高溫時RDS(on)增大,導致一定電流下,功耗增加)


    2、由漏電流IDSS引起的損耗(和其他損耗相比極小)


    瞬態功率原因:外加單觸發脈沖


    1、負載短路


    2、開關損耗(接通、斷開) *(與溫度和工作頻率是相關的)


    3、內置二極管的trr損耗(上下橋臂短路損耗)(與溫度和工作頻率是相關的)


    器件正常運行時不發生的負載短路等引起的過電流,造成瞬時局部發熱而導致破壞。另外,由于熱量不相配或開關頻率太高使芯片不能正常散熱時,持續的發熱使溫度超出溝道溫度導致熱擊穿的破壞。


    MOSFET管損壞的原因


    (三)MOSFET管損壞的原因-內置二極管破壞

    在DS端間構成的寄生二極管運行時,由于在Flyback時功率MOSFET的寄生雙極晶體管運行,導致此二極管破壞的模式。


    MOSFET管損壞的原因


    (四)MOSFET管損壞的原因-由寄生振蕩導致的破壞


    此破壞方式在并聯時尤其容易發生


    在并聯功率MOS FET時未插入柵極電阻而直接連接時發生的柵極寄生振蕩。高速反復接通、斷開漏極-源極電壓時,在由柵極-漏極電容Cgd(Crss)和柵極引腳電感Lg形成的諧振電路上發生此寄生振蕩。當諧振條件(ωL=1/ωC)成立時,在柵極-源極間外加遠遠大于驅動電壓Vgs(in)的振動電壓,由于超出柵極-源極間額定電壓導致柵極破壞,或者接通、斷開漏極-源極間電壓時的振動電壓通過柵極-漏極電容Cgd和Vgs波形重疊導致正向反饋,因此可能會由于誤動作引起振蕩破壞。


    MOSFET管損壞的原因


    (五)MOSFET管損壞的原因-柵極電涌、靜電破壞

    主要有因在柵極和源極之間如果存在電壓浪涌和靜電而引起的破壞,即柵極過電壓破壞和由上電狀態中靜電在GS兩端(包括安裝和和測定設備的帶電)而導致的柵極破壞


    MOSFET管損壞的原因


    MOSFET管的作用

    MOSFET管作為電子開關使用時,由于只靠多子導電,不存在如BJT三極管因基極電流引起的電荷儲存效應,所以MOS管的開關速度要比三極管快,作為開關管經常用于高頻大電流場合,比如開關電源中用到的MOS管就是工作在高頻大電流狀態。


    場效應管開關和BJT三極管開關相比可以在很小的電壓和電流下工作,更容易集成在硅片上,所以在大規模集成電路中有很廣泛的應用。


    場效應管的主要作用是放大、恒流、阻抗變換、可變電阻和電子開關等。


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