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详细分析功率MOS管的损坏原因

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    [LV.1]初来乍到

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    1#
    发表于 2022-1-28 13:41 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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    x

    第一种:雪崩破坏
    2 {8 C6 e' G" D1 {如果在漏极-源极间外加超出器件额定VDSS的电涌电压,而且达到击穿电压V(BR)DSS (根据击穿电流其值不同),并超出一定的能量后就发生破坏的现象。) [5 D. t! }) u- _
    在介质负载的开关运行断开时产生的回扫电压,或者由漏磁电感产生的尖峰电压超出功率MOSFET的漏极额定耐压并进入击穿区而导致破坏的模式会引起雪崩破坏。4 J% T+ d  A! I! R- g
    典型电路:

    $ D7 x$ z9 F7 B1 J

    第二种:器件发热损坏, R0 l* x6 a& Y3 v- m+ \# z
    由超出安全区域引起发热而导致的。发热的原因分为直流功率和瞬态功率两种。( L# l( b% ?- u" d& T+ b
    直流功率原因:外加直流功率而导致损耗引起的发热。

    • 通电阻RDS(on)损耗(高温时RDS(on)增大,导致一定电流下,功耗增加)
    • 由漏电流IDSS引起的损耗(和其他损耗相比极小)4 O- e. ]; F2 i! |/ z
      - Z1 n/ h6 b3 d1 U  d4 |0 m2 d2 B

    瞬态功率原因:外加单触发脉冲。

    • 负载短路
    • 开关损耗(接通、断开)(与温度和工作频率相关)
    • 内置二极管的trr损耗(上下桥臂短路损耗)(与温度和工作频率相关)
      & w- I6 X: B% g; {1 [
      9 T# _7 ~. t# f# b# A3 n

    器件正常运行时不会发生负载短路而引起过电流,造成瞬时局部发热而导致破坏。另外,由于热量不相配或开关频率太高使芯片不能正常散热时,持续的发热使温度超出沟道温度导致热击穿的破坏。

    第三种:内置二极管破坏5 v; |3 d$ b# z
    在DS端间构成的寄生二极管运行时,由于在flyback时功率MOSFET的寄生双极晶体管运行,* j. h: R: s) m
    导致此二极管破坏的模式。


    , g3 \, ?$ L$ Y0 y

    第四种:由寄生振荡导致的破坏
    9 l9 k( g- e6 r. g9 ~0 F此破坏方式在并联时尤其容易发生。! s  s+ S3 X! E/ Z2 d
    在并联功率MOSFET时未插入栅极电阻而直接连接时发生的栅极寄生振荡。高频率反复接通、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形成的谐振电路上发生此寄生振荡。当谐振条件(ωL=1/ωC)成立时,在栅极—源极间外加远远大于驱动电压Vgs(Vin)的振动电压,由于超出栅极—源极间额定电压导致栅极破坏,或者接通、断开漏极—源极间电压时的振动电压通过栅极—漏极电容Cgd和Vgs波形重叠导致正向反馈,因此可能会由于误动作引起振荡破坏。


    2 E  [  ~% E3 j( G) H& a( [1 j

    第五种:栅极电涌、静电破坏
    ( d5 l$ Z" K5 l主要是在栅极和源极之间存在电压浪涌和静电而引起的破坏,即栅极过电压破坏和由上电状态中静电在GS两端(包括安装和和测定设备的带电)而导致的栅极破坏。


    2 K' s0 {; \, g( _' X2 D9 t
  • TA的每日心情
    开心
    2022-1-29 15:04
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    [LV.1]初来乍到

    2#
    发表于 2022-1-28 14:26 | 只看该作者
    . m2 |2 X5 ?: `! b$ h
    图配的好,; [8 w6 W4 M5 i* ?' `- i
    ; q$ Z$ R( Z, Z7 m' Y2 y
    就是有点不清晰
  • TA的每日心情
    开心
    2022-1-29 15:07
  • 签到天数: 2 天

    [LV.1]初来乍到

    3#
    发表于 2022-1-28 14:26 | 只看该作者
    非常感谢分享,难得的好资料正好需要

    该用户从未签到

    4#
    发表于 2022-1-28 17:25 | 只看该作者
    MOS管损坏的原因大多都是发热损坏的

    该用户从未签到

    5#
    发表于 2022-1-30 08:51 | 只看该作者
    谢谢分享

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