直流穩壓電源MOS最常損壞5種模式詳解
【直流穩壓電源MOS最常損壞5種模式詳解】雪崩破壞、直流穩壓電源器件發熱損壞、內置直流穩壓電源二極管破壞、由寄生振蕩導致的破壞、柵極電涌、靜電破壞
第一種:雪崩破壞
如果在漏極-源極間外加超出直流穩壓電源器件額定VDSS的電涌直流穩壓電源電壓,而且達到擊穿直流穩壓電源電壓V(BR)DSS (根據擊穿直流穩壓電源電流其值不同),并超出一定的能量后就發生破壞的現象。
在介質負載的開關運行斷開時產生的回掃直流穩壓電源電壓,或者由漏磁電感產生的尖峰直流穩壓電源電壓超出功率直流穩壓電源MOSFET的漏極額定耐壓并進入擊穿區而導致破壞的模式會引起雪崩破壞。
典型直流穩壓電源電路:
第二種:直流穩壓電源器件發熱損壞
由超出安全區域引起發熱而導致的。發熱的原因分為直流穩壓電源功率和瞬態功率兩種。
直流穩壓電源功率原因:外加直流穩壓電源功率而導致的損耗引起的發熱
●導通電阻RDS(on)損耗(高溫時RDS(on)增大,導致一定直流穩壓電源電流下,功耗增加)
●由漏直流穩壓電源電流IDSS引起的損耗(和其他損耗相比極小)
瞬態功率原因:外加單觸發脈沖
●負載短路
●開關損耗(接通、斷開) *(與溫度和工作頻率是相關的)
●內置直流穩壓電源二極管的trr損耗(上下橋臂短路損耗)(與溫度和工作頻率是相關的)
直流穩壓電源器件正常運行時不發生的負載短路等引起的過直流穩壓電源電流,造成瞬時局部發熱而導致破壞。另外,由于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:內置直流穩壓電源二極管破壞
在DS端間構成的寄生直流穩壓電源二極管運行時,由于在Flyback時功率直流穩壓電源MOSFET的寄生雙極晶體管運行,
導致此直流穩壓電源二極管破壞的模式。
第四種:由寄生振蕩導致的破壞
此破壞方式在并聯時尤其容易發生
在并聯功率直流穩壓電源MOS FET時未插入柵極電阻而直接連接時發生的柵極寄生振蕩。高速反復接通、斷開漏極-源極直流穩壓電源電壓時,在由柵極-漏極電容Cgd(Crss)和柵極引腳電感Lg形成的諧振直流穩壓電源電路上發生此寄生振蕩。當諧振條件(ωL=1/ωC)成立時,在柵極-源極間外加遠遠大于驅動直流穩壓電源電壓Vgs(in)的振動直流穩壓電源電壓,由于超出柵極-源極間額定直流穩壓電源電壓導致柵極破壞,或者接通、斷開漏極-源極間直流穩壓電源電壓時的振動直流穩壓電源電壓通過柵極-漏極電容Cgd和Vgs波形重疊導致正向反饋,因此可能會由于誤動作引起振蕩破壞。
第五種:柵極電涌、靜電破壞
主要有因在柵極和源極之間如果存在直流穩壓電源電壓浪涌和靜電而引起的破壞,即柵極過直流穩壓電源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
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