MOS管功率消耗若何测试-功率MOS管的几大粉碎形式剖析

功率MOS管简介

功率MOS管，即MOSFET，其原意是：MOS（Metal Oxide Semiconductor金属氧化物半导体），FET（Field Effect Transistor场效应晶体管），即以金属层（M）的栅极隔着氧化层（O）操纵电场的效应来节制半导体（S）的场效应晶体管。

功率缩小电路是一种以输入较大功率为目标的缩小电路。是以，请求同时输入较大的电压和电流。管子任务在靠近极限状况。通俗间接驱动负载，带载才能要强。功率MOSFET是较常利用的一类功率器件。

功率MOS管的几大粉碎形式
（一）雪崩粉碎

若是在漏极-源极间外加超越器件额外VDSS的电涌电压，并且到达击穿电压V(BR)DSS （按照击穿电流其值差别），并超越必然的能量后就产生粉碎的景象。

在介质负载的开关运转断开时产生的回扫电压，或由漏磁电感产生的尖峰电压超越功率MOSFET的漏极额外耐压并进入击穿区而致使粉碎的形式会引发雪崩粉碎。

典范电路：

（二）器件发烧粉碎

由超越宁静地区引发发烧而致使的。发烧的缘由分为直流功率和瞬态功率两种。

直流功率缘由：外加直流功率而致使的消耗引发的发烧

1、导通电阻RDS(on)消耗（低温时RDS(on)增大，致使必然电流下，功耗增添）

2、由泄电流IDSS引发的消耗（和其余消耗比拟极小）。瞬态功率缘由：外加单触发脉冲

3、负载短路

4、开关消耗（接通、断开） *（与温度和任务频次是相干的）

5、内置二极管的trr消耗（高低桥臂短路消耗）（与温度和任务频次是相干的）

器件通俗运转时不产生的负载短路等引发的过电流，构成刹时局部发烧而致使粉碎。别的，因为热量不相配或开关频次太高使芯片不能通俗散热时，延续的发烧使温度超越沟道温度致使热击穿的粉碎。

（三）内置二极管粉碎

在DS端间组成的寄生二极管运转时，因为在Flyback时功率MOSFET的寄生双极晶体管运转，致使此二极管粉碎的形式。

（四）由寄生振荡致使的粉碎

此粉碎体例在并联时特别轻易产生

在并联功率MOS FET时未拔出栅极电阻而间接毗连时产生的栅极寄生振荡。高速频频接通、断开漏极-源极电压时，在由栅极-漏极电容Cgd(Crss)和栅极引脚电感Lg构成的谐振电路上产生此寄生振荡。

当谐振前提(ωL=1/ωC)建立时，在栅极-源极间外加远弘远于驱动电压Vgs(in)的振动电压，因为超越栅极-源极间额外电压致使栅极粉碎，或接通、断开漏极-源极间电压时的振动电压经由进程栅极-漏极电容Cgd和Vgs波形堆叠致使正向反应，是以能够会因为误举措引发振荡粉碎。

（五）栅极电涌、静电粉碎

首要有因在栅极和源极之间若是存在电压浪涌和静电而引发的粉碎，即栅极过电压粉碎和由上电状况中静电在GS两头（包含装置和和测定装备的带电）而致使的栅极粉碎。

MOS管功率消耗怎样测？

MOSFET/IGBT的开关消耗测试是电源调试中很是关头的关头，但良多工程师对开关消耗的丈量还逗留在野生计较的理性认知上，PFC MOSFET的开关消耗更是只能根据口口相传的经历频频试探，那末该若何量化评价呢？

功率消耗的道理图和实测图

通俗来讲，开关管任务的功率消耗道理图如图 1所示，首要的能量消耗表现在“导经由进程程”和“封闭进程”，小局部能量表现在“导通状况”，而封闭状况的消耗很小几近为0，能够疏忽不计。

开关管任务的功率消耗道理图

现实的丈量波形图通俗以下图

开关管现实功率消耗测试

MOSFET和PFC MOSFET的测试区分

对通俗MOS管来讲，差别周期的电压和电流波形几近完整不异，是以全体功率消耗只要要肆意丈量一个周期便可。但对PFC MOS管来讲，差别周期的电压和电流波形都不不异，是以功率消耗的精确评价依靠较永劫间（通俗大于10ms），较高采样率（保举1G采样率）的波形捕获，此时须要的存储深度保举在10M以上，并且请求一切原始数据（不能抽样）都要到场功率消耗计较，实测截图以下图所示。

PFC MOSFET功率消耗实测图

开关消耗测试对器件评价很是关头，经由进程示波器的电源阐发软件，能够疾速有用的对器件的功率消耗停止评价。

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