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Mos管失效有哪些原因

分类:行业资讯    发表时间:2019-09-02    点击量:1991

Mos管失效有哪些原因

Mos管是金属-氧化物-半导体场效应晶体管,也被称为金属-绝缘体-半导体,是一种在模拟电路和数字电路中广泛使用的场效晶体管。导致mos管失效一般有以下几种原因:

雪崩失效:雪崩失效也就是常说的电压失效,漏源间的BVdss电压超过MOSFET管的额定电压,并且超过达到一定的强度从而导致MOSFET管失效。

SOA失效:SOA失效也叫作电流失效,即电流超出MOSFET安全工作区而引起的失效,分为Id超出器件规格失效以及Id过大两种状况,损耗过高器件长时间热积累而导致的失效。

体二极管失效:在桥式、LLC等有用到体二极管进行续流的拓扑结构中,由于体二极管遭受破坏而导致的失效。

谐振失效:在并联过程中,栅极及电路寄生参数导致震荡引起的失效。

静电失效:在秋冬季节,由于人体及设备产生静电而导致的器件失效。

栅极电压失效:由于栅极遭受异常电压尖峰,而导致栅极栅氧层失效。

在这6种失效原因中,最为重要的是雪崩失效(电压失效)和SOA失效这两种,接下来就详细的分析这两种失效原因。

雪崩失效简单来说MOSFET在电源板上由于母线电压、变压器反射电压、漏感尖峰电压等等系统电压叠加在MOSFET漏源之间,导致电压超过其规定电压值并达到一定的能量限度,从而使MOSFET失效的一种常见失效模式。因此,从电压来考虑,就能有效的预防雪崩失效了。具体有以下几种操作方式:

1、合理降额使用,目前行业内的降额一般选取80%-95%的降额,具体情况根据企业的保修条款及电路关注点进行选取。
    2、合理的变压器反射电压。
    3、合理的RCD及TVS吸收电路设计。
    4、大电流布线尽量采用粗、短的布局结构,尽量减少布线寄生电感。
    5、选择合理的栅极电阻Rg。
    6、在大功率电源中,可以根据需要适当的加入RC减震或齐纳二极管进行吸收。

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,造成局部瞬间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。

SOA参数限定值主要受限于以下几个方面:受限于最大额定电流及脉冲电流;受限于最大节温下的RDSON;受限于器件最大耗散功率;受限于最大单个脉冲电流;击穿电压BVDSS限制区。因此,电源上的MOSFET,只要保证器件不超过以上限制区的限制范围,就能有效的规避由于MOSFET而导致的电源失效问题的产生。