MOS管損壞之謎,終於找到原因了!

2021-02-13 電子工程專輯

如果在漏極-源極間外加超出器件額定VDSS的電湧電壓，而且達到擊穿電壓V(BR)DSS (根據擊穿電流其值不同)，並超出一定的能量後就發生破壞的現象。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的漏極額定耐壓並進入擊穿區而導致破壞的模式會引起雪崩破壞。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。

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)

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：外加單觸發脈衝

負載短路

開關損耗(接通、斷開) *(與溫度和工作頻率是相關的)

內置二極體的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，由於熱量不相配或開關頻率太高使晶片不能正常散熱時，持續的發熱使溫度超出溝道溫度導致熱擊穿的破壞。在DS端間構成的寄生二極體運行時，由於在Flyback時功率MOSFET的寄生雙極電晶體運行，導致此二極體破壞的模式。在並聯功率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。高速反覆接通、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-源極間外加遠遠大於驅動電壓Vgs(in)的振動電壓，由於超出柵極-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，因此可能會由於誤動作引起振蕩破壞。第五種：柵極電湧、靜電破壞主要有因在柵極和源極之間如果存在電壓浪湧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

‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧  END  ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧


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