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电子知识

MOS管“炸”与“不炸”,核心因素就在这

作者:立深鑫电子        发布时间:06-04        点击:
摘要 : 众所周知MOS管是电源开关中不可或缺的重要保护器件之一,深受电子行业的青睐,但与此同时我们也明白开关电源中MOS管、 IGBT是最核心也是最容易烧坏的器件。
众所周知MOS管是电源开关中不可或缺的重要保护器件之一,深受电子行业的青睐,但与此同时我们也明白开关电源中MOS管、 IGBT是最核心也是最容易烧坏的器件。开关电源中MOS管长期工作于高电压大电流状态,承受着很大的功耗,一但过压或过流就会导致功耗大增,晶圆结温急剧上升,如果散热不及时,就会导致器件损坏,甚至可能会伴随爆炸,非常危险。这里就衍生一个概念,安全工作区。

一、什么是安全工作区?

安全工作区:SOA(Safe operating area)是由一系列(电压,电流)坐标点形成的一个二维区域,开关器件正常工作时的电压和电流都不会超过该区域。简单的讲,只要MOS管器件工作在SOA区域内就是安全的,超过这个区域就存在危险。

二、SOA具体应用和测试具体方法:

MOS管开关器件的各项参数在数据手册中都会明确标注,这里我们先来解读两个参数:

(1)VDS(Drain-source voltage):被称为MOS管漏源电压标称值,反应的是漏源极能承受的最大的电压值;

(2)IDM(Drain current(pulsed)):被称为MOS管漏源最大单脉冲电流(非重复脉冲),反应的是漏源极可承受的单次脉冲电流强。

MOS管
 
1 、开关器件参数表

MOS管电子器件手册一般都会提供SOA(Safe operating area)数据图表,主要和晶圆的散热、瞬间电压和电流的承受能力有关,通过IDM和VDS及器件晶圆沟道损耗的限制形成一个工作区域,称为安全工作区,如下图所示。安全工作区可以避免管子因结温过高而损坏。

2、器件手册SOA曲线图

示波器的测试应用非常简单,使用电压、电流探头正常测试开关管MOS管的VDS和IDM,并打开SOA分析功能,对照数据手册的SOA数据设置好示波器的SOA参数即可。一但波形触碰到安全区以外的区域,就说明器件超额工作,存在危险。

三、示波器的SOA分析功能作用:

(1)支持连续测试,并统计通过及失败的总数次,该模式可用于连续烤机测试;

(2)支持触碰(波形超出安全区域)停止、自动截图、声音提示操作;

(3)安全工作区可通过电压、电流、功率限制设定,也可自定义设定。
 
MOS管