'功率MOS管損壞怎麼辦?先查查這常見5種原因,一般都能解決'

技術 設計 臥龍會IT技術 2019-08-29
"

第一種:雪崩破壞

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。

典型電路:

"

第一種:雪崩破壞

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。

典型電路:

功率MOS管損壞怎麼辦?先查查這常見5種原因,一般都能解決

第二種: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損耗引起的發熱。

  • 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)(與溫度和工作頻率相關)
  • 內置二極管的trr損耗(上下橋臂短路損耗)(與溫度和工作頻率相關)

器件正常運行時不會發生負載短路而引起過電流,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。

第三種:內置二極管破壞

在DS端間構成的寄生二極管運行時,由於在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。

"

第一種:雪崩破壞

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。

典型電路:

功率MOS管損壞怎麼辦?先查查這常見5種原因,一般都能解決

第二種: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損耗引起的發熱。

  • 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)(與溫度和工作頻率相關)
  • 內置二極管的trr損耗(上下橋臂短路損耗)(與溫度和工作頻率相關)

器件正常運行時不會發生負載短路而引起過電流,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。

第三種:內置二極管破壞

在DS端間構成的寄生二極管運行時,由於在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。

功率MOS管損壞怎麼辦?先查查這常見5種原因,一般都能解決

第四種:由寄生振盪導致的破壞

此破壞方式在並聯時尤其容易發生。

在並聯功率MOSFET時未插入柵極電阻而直接連接時發生的柵極寄生振盪。高頻率反覆接通、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盪。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(Vin)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盪破壞。

"

第一種:雪崩破壞

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。

典型電路:

功率MOS管損壞怎麼辦?先查查這常見5種原因,一般都能解決

第二種: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損耗引起的發熱。

  • 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)(與溫度和工作頻率相關)
  • 內置二極管的trr損耗(上下橋臂短路損耗)(與溫度和工作頻率相關)

器件正常運行時不會發生負載短路而引起過電流,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。

第三種:內置二極管破壞

在DS端間構成的寄生二極管運行時,由於在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。

功率MOS管損壞怎麼辦?先查查這常見5種原因,一般都能解決

第四種:由寄生振盪導致的破壞

此破壞方式在並聯時尤其容易發生。

在並聯功率MOSFET時未插入柵極電阻而直接連接時發生的柵極寄生振盪。高頻率反覆接通、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盪。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(Vin)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盪破壞。

功率MOS管損壞怎麼辦?先查查這常見5種原因,一般都能解決

第五種:柵極電湧、靜電破壞

主要是在柵極和源極之間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。


"

第一種:雪崩破壞

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。

典型電路:

功率MOS管損壞怎麼辦?先查查這常見5種原因,一般都能解決

第二種: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損耗引起的發熱。

  • 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)(與溫度和工作頻率相關)
  • 內置二極管的trr損耗(上下橋臂短路損耗)(與溫度和工作頻率相關)

器件正常運行時不會發生負載短路而引起過電流,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。

第三種:內置二極管破壞

在DS端間構成的寄生二極管運行時,由於在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。

功率MOS管損壞怎麼辦?先查查這常見5種原因,一般都能解決

第四種:由寄生振盪導致的破壞

此破壞方式在並聯時尤其容易發生。

在並聯功率MOSFET時未插入柵極電阻而直接連接時發生的柵極寄生振盪。高頻率反覆接通、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盪。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(Vin)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盪破壞。

功率MOS管損壞怎麼辦?先查查這常見5種原因,一般都能解決

第五種:柵極電湧、靜電破壞

主要是在柵極和源極之間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。


功率MOS管損壞怎麼辦?先查查這常見5種原因,一般都能解決

內容整理自網絡


臥龍會IT技術圈,臥虎藏龍,IT高手匯聚!歡迎加入我們的頭條圈子,每月都邀請資深大枷來給大家分享知識講座直播!

本週日晚8點,我們仿真講座繼續,運用HFSS軟件講解《傳輸線理論在高速PCB設計領域的應用 》進入下面圈子看精華內容

"

相關推薦

推薦中...