功率MOS管的5種損壞案例詳解

[第一種]

雪崩破壞如果在漏極-源極間外加超出器件額定VDSS的電涌電壓，而且達(dá)到擊穿電壓V(BR)DSS （根據(jù)擊穿電流其值不同），并超出一定的能量后就發(fā)生破壞的現(xiàn)象。

在介質(zhì)負(fù)載的開關(guān)運(yùn)行斷開時(shí)產(chǎn)生的回掃電壓，或者由漏磁電感產(chǎn)生的尖峰電壓超出功率MOSFET的漏極額定耐壓并進(jìn)入擊穿區(qū)而導(dǎo)致破壞的模式會(huì)引起雪崩破壞。

典型電路：

[第二種]

器件發(fā)熱損壞由超出安全區(qū)域引起發(fā)熱而導(dǎo)致的。發(fā)熱的原因分為直流功率和瞬態(tài)功率兩種。

直流功率原因：外加直流功率而導(dǎo)致的損耗引起的發(fā)熱。

導(dǎo)通電阻RDS(on)損耗（高溫時(shí)RDS(on)增大，導(dǎo)致一定電流下，功耗增加）+ W.

由漏電流IDSS引起的損耗（和其他損耗相比極小）

瞬態(tài)功率原因：外加單觸發(fā)脈沖.

負(fù)載短路

開關(guān)損耗（接通、斷開） *（與溫度和工作頻率是相關(guān)的）

內(nèi)置二極管的trr損耗（上下橋臂短路損耗）（與溫度和工作頻率是相關(guān)的）

器件正常運(yùn)行時(shí)不發(fā)生的負(fù)載短路等引起的過電流，造成瞬時(shí)局部發(fā)熱而導(dǎo)致破壞。另外，由于熱量不相配或開關(guān)頻率太高使芯片不能正常散熱時(shí)，持續(xù)的發(fā)熱使溫度超出溝道溫度導(dǎo)致熱擊穿的破壞。

[第三種]

內(nèi)置二極管破壞在DS端間構(gòu)成的寄生二極管運(yùn)行時(shí)，由于在Flyback時(shí)功率MOSFET的寄生雙極晶體管運(yùn)行，導(dǎo)致此二極管破壞的模式。

[第四種]

由寄生振蕩導(dǎo)致的破壞此破壞方式在并聯(lián)時(shí)尤其容易發(fā)生。

在并聯(lián)功率MOS FET時(shí)未插入柵極電阻而直接連接時(shí)發(fā)生的柵極寄生振蕩。高速反復(fù)接通、斷開漏極-源極電壓時(shí)，在由柵極-漏極電容Cgd(Crss)和柵極引腳電感Lg形成的諧振電路上發(fā)生此寄生振蕩。

當(dāng)諧振條件(ωL=1/ωC)成立時(shí)，在柵極-源極間外加遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于驅(qū)動(dòng)電壓Vgs(in)的振動(dòng)電壓，由于超出柵極-源極間額定電壓導(dǎo)致柵極破壞，或者接通、斷開漏極-源極間電壓時(shí)的振動(dòng)電壓通過柵極-漏極電容Cgd和Vgs波形重疊導(dǎo)致正向反饋，因此可能會(huì)由于誤動(dòng)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電壓浪涌和靜電而引起的破壞，即柵極過電壓破壞和由上電狀態(tài)中靜電在GS兩端（包括安裝和和測(cè)定設(shè)備的帶電）而導(dǎo)致的柵極破壞。

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