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公司新聞
功率MOS管的損壞
2023-07-06IP屬地 湖北40

  如果在漏極和源極之間施加超過器件額定VDSS的浪涌電壓,達(dá)到擊穿電壓V(BR)DSS(其值根據(jù)擊穿電流不同而不同),超過一定能量后就會(huì)被破壞。

  介質(zhì)負(fù)載的開關(guān)關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的反激電壓,或者漏電感產(chǎn)生的峰值電壓超過功率MOSFET漏極的額定耐受電壓,進(jìn)入擊穿區(qū),都會(huì)造成雪崩損壞。

  第二種:器件受熱損壞。

  因超出安全區(qū)域引起的發(fā)熱。發(fā)熱的原因分為DC力和瞬時(shí)力。

  DC動(dòng)力的原因:外部DC動(dòng)力造成的損耗產(chǎn)生的熱量。

  導(dǎo)通電阻RDS(on)損耗(高溫時(shí)RDS(on)增加,導(dǎo)致在一定電流下功耗增加)

  漏電流IDSS引起的損耗(與其他損耗相比非常小)

  瞬態(tài)功率的原因:額外的單觸發(fā)脈沖。

  負(fù)載短路開關(guān)損耗(開和關(guān))(與溫度和工作頻率有關(guān))

  內(nèi)置二極管的Trr損耗(上下橋臂短路損耗)(與溫度和工作頻率有關(guān))

  器件在正常工作時(shí),不會(huì)因負(fù)載短路而引起過電流,造成瞬間局部發(fā)熱而損壞。此外,當(dāng)熱量不匹配或開關(guān)頻率過高時(shí),芯片無法正常散熱,持續(xù)發(fā)熱導(dǎo)致溫度超過溝道溫度,導(dǎo)致熱擊穿破壞。

  第三種:內(nèi)置二極管損壞

  當(dāng)DS端子之間的寄生二極管運(yùn)行時(shí),因?yàn)楣β蔒OSFET的寄生雙極晶體管以反激方式運(yùn)行,

  導(dǎo)致該二極管失效的模式。

  第四種:寄生振蕩造成的損傷

  當(dāng)并聯(lián)連接時(shí),這種故障模式是特別容許的。

  當(dāng)功率MOSFET直接連接而沒有并聯(lián)柵極電阻時(shí),會(huì)發(fā)生柵極寄生振蕩。當(dāng)漏極-源極電壓以高頻率重復(fù)導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí),這種寄生振蕩出現(xiàn)在由柵極-漏極電容Cgd(Crss)和柵極引腳電感Lg形成的諧振電路中。當(dāng)諧振條件(ωl = 1/ωc)成立時(shí),在柵極和源極之間施加遠(yuǎn)大于驅(qū)動(dòng)電壓Vgs(Vin)的振動(dòng)電壓,可能會(huì)因超過柵極和源極之間的額定電壓而導(dǎo)致柵極損壞,或者漏極和源極之間電壓導(dǎo)通或關(guān)斷時(shí)的振動(dòng)電壓會(huì)通過柵漏電容Cgd和Vgs的波形疊加導(dǎo)致正反饋,因此可能會(huì)因誤操作而導(dǎo)致振蕩損壞。

  第五:柵極浪涌,靜電破壞。

  主要是電網(wǎng)與電源之間的電壓浪涌和靜電造成的損害,即電網(wǎng)過電壓損害和GS兩端(包括安裝和測(cè)量設(shè)備帶電)在帶電狀態(tài)下靜電造成的電網(wǎng)損害。

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