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MOS的6大生效启事 ,和处理计划谜底

信息来历:本站 日期:2017-06-06 

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MOS管是金属(metal)—氧化物(oxide)—半导体(semiconductor)场效应晶体管,或称是金属—绝缘体(insulator)—半导体。MOS管的source和drain是可以或许对换的,他们都是在P型中组成的N型区。在大都状态下,这个两个区是一样的,即使两头对换也不会影响半导体器件的机能。如许的器件被觉得是对称的。

今朝在市场利用方面,排名第一的是花费类电子电源适配器产物。而MOS管的利用规模排名第二的是计较机主板、NB、计较机类适配器、LCD闪现器等产物,跟着国情的展开计较机主板、计较机类适配器、LCD闪现器对MOS管的需要有要超出花费类电子电源适配器的景象了。

第三的就属收集通信、产业节制、汽车电子和电力装备规模了,这些产物对于MOS管的需要也是很大的,出格是现在汽车电子对于MOS管的需要直追花费类电子了。

上面对MOS生效的启事总结以下六点,而后对1,2重点遏制分解:

1:雪崩生效(电压生效),也便是咱们常说的漏源间的BVdss电压超出MOSFET的额外电压,并且超出达到了必然的能力从而导致MOSFET生效。

 2:SOA生效(电流生效),既超出MOSFET安然任务区引起生效,分为Id超出器件规格生效和Id过大,消耗太高器件永劫间热储蓄积累而导致的生效。

3:体二极管生效:在桥式、LLC等有用到体二极管遏制续流的拓扑机关中,因为体二极管蒙受损坏而导致的生效。

4:谐振生效:在并联利用的进程中,栅极及电路寄生参数导致震动引起的生效。

5:静电生效:在秋冬季节,因为人体及装备静电而导致的器件生效。

6:栅极电压生效:因为栅极蒙受很是电压尖峰,而导致栅极栅氧层生效。

雪崩生效分解(电压生效)

究竟甚么是雪崩生效呢,简略来讲MOSFET在电源板上因为母线电压、变压器反射电压、漏感尖峰电压等等体系电压叠加在MOSFET漏源之间,导致的一种生效情势。简而言之便是因为便是MOSFET漏源极的电压超出其法则电压值并达到必然的能量限定而导致的一种罕见的生效情势。

上面的图片为雪崩测试的等效道理图,做为电源工程师可以或许简略懂得下。

可以或许咱们常常要求器件花费厂家对咱们电源板上的MOSFET遏制生效分解,大大都厂家都仅仅给一个EAS.EOS之类的论断,那末究竟咱们若何区分可否是雪崩生效呢,上面是一张颠末雪崩测试生效的器件图,咱们可以或许遏制对比从而必定可否是雪崩生效。

雪崩生效的防备办法

雪崩生效归根结柢是电压生效,因此防备咱们侧重从电压来思考。详细可以或许参考以下的体例来措置。

1:公道降额利用,今朝行业内的降额通俗拔取80%-95%的降额,详细状态根据企业的保修条目及电路存眷点遏制拔取。

2:公道的变压器反射电压。

3:公道的RCD及TVS接收电路设想。

4:大电流布线尽可以或许接纳粗、短的计划机关,尽可以或许削减布线寄生电感。

5:挑选公道的栅极电阻Rg。

6:在大功率电源中,可以或许根据需要得当的参与RC减震或齐纳二极管遏制接收。


SOA生效(电流生效)
再简略说下第二点,SOA生效

SOA生效是指电源在运行时很是的大电流和电压同时叠加在MOSFET上面,构成刹时局部发烧而导致的损坏情势。或是芯片与MOS散热器及封装不能实时达到热平衡导致热储蓄积累,延续的发烧使温度超出氧化层限定而导致的热击穿情势。

对于SOA各个线的参数限定值可以或许参考上面图片。

1:受限于最大额外电流及脉冲电流
2:受限于最大节温下的RDSON。
3:受限于器件最大的耗散功率。
4:受限于最大单个脉冲电流。

5:击穿电压BVDSS限定区

咱们电源上的MOSFET,只要保障能器件处于上面限定区的规模内,就可以有用的遁藏因为MOSFET而导致的电源生效题目的发生。这个是一个非典范的SOA导致生效的一个解刨图,因为去过铝,可以或许看起来不那末间接,参考下。

SOA生效的防备办法:

1:确保在最差前提下,MOSFET的统统功率限定前提均在SOA限定线之内。

2:将OCP服从必然要做精确详尽。在遏制OCP点设想时,通俗可以或许会取1.1-1.5倍电流余量的工程师占多数,而后就根据IC的保护电压比喻0.7V初步调试RSENSE电阻。有些有履历的人会将检测提早时候、CISS对OCP理论的影响思考在内。可是此时有个更值得存眷的参数,那便是MOSFET的Td(off)。它究竟有甚么影响呢,咱们看上面FLYBACK电流波形图(图形不是太清楚,很是抱歉,建议双击缩小旁观)。

从图中可以或许看出,电流波形在快到电流尖峰时,有个下跌,这个下跌点后又有一段的回升时候,这段时候实在质便是IC在检测到过流旌旗灯号履行关断后,MOSFET本身也初步履行关断,可是因为器件本身的关断提早,因此电流会有个二次回升平台,假设二次回升平台过大,那末在变压器余量设想缺少时,就极有可以或许发生磁饱和的一个电流打击或电流超器件规格的一个生效。

3:公道的热设想余量,这个就未几说了,各个企业都有自己的降额规范,峻厉履行就可以或许了,不行就加散热器。


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