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MOS管为啥会损坏?只可能有以下几种原因

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发表于 2021-7-16 13:33 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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一、雪崩破坏
# k3 h/ F. l, M! Q( R( K
- o. ~' Y& }$ l2 A- A8 l

      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。


: c' B" e4 E$ N6 I; `% B

      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 R7 A9 O& w- z2 p

典型电路:


& ^! n9 c8 i; n* [  z  y7 D% b. y4 c) N

二、器件发热损坏

7 W" H+ h) E; I* k* L8 d5 f5 L( X

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。
2 [2 h& [0 @( g- k  F8 w0 q
直流功率原因:外加直流功率而导致的损耗引起的发热
  • 导通电阻RDS(on)损耗(高温时RDS(on)增大,导致一定电流下,功耗增加)
    $ D- h& }# `4 F* Y" M; J
  • 由漏电流IDSS引起的损耗(和其他损耗相比极小)

    4 k: m+ x9 V3 e
  • 瞬态功率原因:外加单触发脉冲
    ! h, w  e+ A8 T1 M0 E4 t  W  w
  • 负载短路
    5 |9 K; o: v- w# o  ?( J; E5 \3 n0 g
  • 开关损耗(接通、断开) *(与温度和工作频率是相关的)

    2 ]7 V" w) u: \# A' v
  • 内置二极管的trr损耗(上下桥臂短路损耗)(与温度和工作频率是相关的)

    # E/ X% `  w9 N: T6 O: Z


2 i& u8 C1 E/ W, X+ i
       器件正常运行时不发生的负载短路等引起的过电流,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。
4 ]3 D  I& v, r4 x
     
4 x8 N* u, N7 C) R2 d) t
三、内置二极管破坏

' p/ l( ^( v- R5 n1 @$ N$ ^
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,导致此二极管破坏的模式。

/ ?, ~, j2 E- X+ I/ F

) X  l7 p. ]! l$ q( I) M+ W
四、由寄生振荡导致的破坏
& W* l. u/ q$ |  F$ q' W
此破坏方式在并联时尤其容易发生。
      在并联功率MOS FET时未插入栅极电阻而直接连接时发生的栅极寄生振荡。高速反复接通、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(in)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 K2 u0 H, Y8 t

8 W  U4 n4 @$ `3 j
五、栅极电涌、静电破坏

  @0 X9 U7 Y  W: I! e1 \2 p
       主要有因在栅极和源极之间如果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。
& ]' ?# b, g6 M
7 j$ V" P8 ^$ m
9 S* ?  o* z2 O
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3 _) E2 n7 X( M7 c7 J) W
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    2022-12-5 15:27
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    [LV.1]初来乍到

    2#
    发表于 2021-7-16 15:20 | 只看该作者
    学习了,以后就有针对性了
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    2023-1-11 15:38
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    [LV.1]初来乍到

    3#
    发表于 2021-7-16 17:30 | 只看该作者
    有些看起来是可以避免的
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