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  • MOSFET管損壞的五大原因解析-MOSFET管的作用是什么
    • 發布時間:2020-06-10 17:38:29
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    MOSFET管損壞的五大原因解析-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?。?/div>
    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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