SOA失效(电流失效)再简单说下第二点,SOA失效,SOA失效是指电源在运行时异常的大电流和电压同时叠加在MOSFET上面,造成瞬时局部发热而导致的破坏模式。或者是芯片与散热器及封装不能及时达到热平衡导致热积累,持续的发热使温度超过氧化层限制而导致的热击穿模式。关于SOA各个线的参数限定值可以参考下面图片。1:受限于较大额定电流及脉冲电流2:受限于较大节温下的RDSON。3:受限于器件较大的耗散功率。4:受限于较大单个脉冲电流。5:击穿电压BVDSS限制区。我们电源上的MOSFET,只要保证能器件处于上面限制区的范围内,就能有效的规避由于MOSFET而导致的电源失效问题的产生。这个是一个非典型的SOA导致失效的一个解刨图,由于去过铝,可能看起来不那么直接,参考下。场效应管的使用方法需要注意输入电压和功率的限制,避免损坏器件。佛山单极型场效应管
MOS管参数:功率MOSFET的一定较大额定值:注①:漏源较大电压VDSS,可视为反向施加在体二极管两端的电压值,故只有一个方向。注②:栅源较大电压VGSS,即施加在栅极电极与源极电极之间的电压,由于栅极与P型半导体衬底中加了SiO2绝缘层,只要电压一定值超过绝缘层耐压均会击穿,故有两个方向“±”。注③:漏级较大电流ID与体二极管流过的反向漏级较大电流IDR(或称为IS)一般规格书中数值一致,均为流过N型半导体与P型半导体衬底形成的PN结的较大电流。注④:ID(pulse)需要看施加电流的脉冲宽度,脉宽不一致的不能沿用规格书数据。注⑤:雪崩电流IAP同样需要关注脉冲宽度。佛山单极型场效应管场效应管的开关速度快,适用于需要快速响应的电路系统中。
导通电阻(R_DS(on)):场效应管导通时的漏极与源极之间的电阻。它决定了电流通过器件时的压降和功耗,较小的导通电阻意味着较低的功耗和较高的电流驱动能力。较大漏极电流(I_D(max)):场效应管能够承受的较大电流,超过这个电流值可能会导致器件过热、性能退化甚至长久损坏。较大漏极-源极电压(V_DS(max)):场效应管能够承受的较大电压。超过这个电压值可能会导致场效应管的击穿、热损伤或其他形式的损坏。栅极电容(C_iss):栅极与漏极之间的输入电容。它影响了信号的传输速度和开关过程中的电荷存储。
SOA失效的预防措施:1:确保在较差条件下,MOSFET的所有功率限制条件均在SOA限制线以内。2:将OCP功能一定要做精确细致。在进行OCP点设计时,一般可能会取1.1-1.5倍电流余量的工程师居多,然后就根据IC的保护电压比如0.7V开始调试RSENSE电阻。有些有经验的人会将检测延迟时间、CISS对OCP实际的影响考虑在内。但是此时有个更值得关注的参数,那就是MOSFET的Td(off)。它到底有什么影响呢,我们看下面FLYBACK电流波形图(图形不是太清楚,十分抱歉,建议双击放大观看)。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上升时间,这段时间其本质就是IC在检测到过流信号执行关断后,MOSFET本身也开始执行关断,但是由于器件本身的关断延迟,因此电流会有个二次上升平台,如果二次上升平台过大,那么在变压器余量设计不足时,就极有可能产生磁饱和的一个电流冲击或者电流超器件规格的一个失效。场效应管可通过控制栅极电压来调节输出电流,具有较好的线性特性。
场效应管的用途:一、场效应管可应用于放大。由于场效应管放大器的输入阻抗很高,因此耦合电容可以容量较小,不必使用电解电容器。二、场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换。常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。三、场效应管可以用作可变电阻。四、场效应管可以方便地用作恒流源。五、场效应管可以用作电子开关。场效应管在电子应用中非常普遍,了解基础知识之后我们接下来就可以运用它做一些电子开发了。场效应管是利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件。场效应管又是单极型晶体管,即导电过程中几乎只有一种载流子运动,类似金属导电。场效应管制造工艺成熟,产量大,成本低,有利于大规模应用。佛山单极型场效应管
在进行场效应管电路调试时,应逐步调整栅极电压,观察输出变化,以确保电路性能达到预期。佛山单极型场效应管
场效应管工作原理用一句话说,就是“漏极-源极间流经沟道的ID, 用栅极与沟道间的pn结形成的反偏的栅极电压进行控制”。更正确地说,ID流经通路的宽度,即沟道截面积,它是由pn结反偏的变化,产生耗尽层扩展变化控制的缘故。在VGS=0的非饱和区域,表示的过渡层的扩展因为不很大,根据漏极-源极间所加VDS的电场,源极区域的某些电子被漏极拉去,即从漏极向源极有电流ID流动。从门极向漏极扩展的过度层将沟道的一部分构成堵塞型,ID饱和。将这种状态称为夹断。这意味着过渡层将沟道的一部分阻挡,并不是电流被切断。佛山单极型场效应管