電(diàn)路(lù)闆上(shàng)的(de)PMOS3401管(guǎn)在(zài)不(bù)同(tóng)功率下(xià)能(néng)否连續、能(néng)否安(ān)全(quán)的(de)進(jìn)行工作(zuò)是(shì)很多(duō)設計(jì)人員比較擔心(xīn)的(de)問(wèn)題(tí)。爆炸機(jī)在(zài)使用(yòng)时(shí)壞了(le),莫名(míng)其妙的(de)MOS管(guǎn)爆炸了(le)。當工程师遇到(dào)这(zhè)些(xiē)東(dōng)西(xī)时(shí),他(tā)真(zhēn)的(de)很害怕,很讨厭,但是(shì)出了(le)什(shén)麼(me)問(wèn)題(tí)?事(shì)实上(shàng),所有(yǒu)这(zhè)些(xiē)都與(yǔ)SOA有(yǒu)關(guān)。下(xià)面(miàn)就(jiù)讓我(wǒ)们(men)具體(tǐ)来(lái)了(le)解(jiě)一(yī)下(xià)PMOS3401管(guǎn)上(shàng)标(biāo)的(de)SOA具體(tǐ)是(shì)指什(shén)麼(me)?
衆所周知,MOSFET和(hé)IGBT是(shì)開(kāi)關(guān)電(diàn)源中(zhōng)比較容易燒毀的(de)器件(jiàn)。開(kāi)關(guān)器件(jiàn)长(cháng)期(qī)工作(zuò)在(zài)高(gāo)壓大(dà)電(diàn)流狀态下(xià),功耗大(dà)。一(yī)旦过(guò)電(diàn)壓或(huò)过(guò)電(diàn)流,将導致(zhì)功耗的(de)大(dà)幅增加和(hé)晶圆(yuán)結温(wēn)度(dù)的(de)急劇上(shàng)升(shēng)。如(rú)果(guǒ)散(sàn)热(rè)不(bù)及(jí)时(shí),会(huì)導致(zhì)設備損壞甚至(zhì)爆炸,非(fēi)常危險。
熟悉和(hé)正(zhèng)确使用(yòng)PMOS3401管(guǎn)SOA分(fēn)析可(kě)以(yǐ)大(dà)大(dà)提(tí)高(gāo)開(kāi)關(guān)器件(jiàn)的(de)穩定(dìng)性和(hé)延长(cháng)使用(yòng)壽命。相信(xìn)很多(duō)人都不(bù)明(míng)白(bái)PMOS3401管(guǎn)上(shàng)标(biāo)的(de)SOA到(dào)底是(shì)什(shén)麼(me)?其实它所代(dài)表(biǎo)的(de)意(yì)義比較複杂。
SOA(安(ān)全(quán)工作(zuò)區(qū))是(shì)指由(yóu)一(yī)系(xì)列限制条(tiáo)件(jiàn)組成(chéng)的(de)漏源极(jí)電(diàn)壓VDS和(hé)漏极(jí)電(diàn)流ID的(de)二(èr)維坐标(biāo)图(tú)。開(kāi)關(guān)設備在(zài)正(zhèng)常運行期(qī)間(jiān)的(de)電(diàn)壓和(hé)電(diàn)流不(bù)得超过(guò)限制範圍。
对(duì)于(yú)安(ān)裝(zhuāng)PMOS3401管(guǎn)的(de)器件(jiàn)来(lái)说(shuō),能(néng)夠安(ān)全(quán)可(kě)靠工作(zuò)的(de)電(diàn)流和(hé)電(diàn)壓範圍稱为安(ān)全(quán)工作(zuò)區(qū)。當電(diàn)流和(hé)電(diàn)壓超过(guò)此(cǐ)範圍时(shí),器件(jiàn)会(huì)受到(dào)損壞,容易造成(chéng)電(diàn)力電(diàn)子器件(jiàn)的(de)破壞性問(wèn)題(tí)。任何功率半導體(tǐ)器件(jiàn)都需要給(gěi)出一(yī)个(gè)安(ān)全(quán)的(de)工作(zuò)區(qū)域,它不(bù)僅可(kě)以(yǐ)測量(liàng)器件(jiàn)的(de)性能(néng),而(ér)且(qiě)可(kě)以(yǐ)为器件(jiàn)的(de)正(zhèng)确使用(yòng)和(hé)電(diàn)路(lù)參數的(de)設計(jì)提(tí)供依據(jù)。
SOA幾(jǐ)乎可(kě)以(yǐ)在(zài)所有(yǒu)交换設備的(de)數據(jù)手(shǒu)册(cè)中(zhōng)找(zhǎo)到(dào)。
PMOS3401管(guǎn)的(de)SOA限制範圍通(tòng)常由(yóu)大(dà)額漏電(diàn)流ID(max)或(huò)大(dà)額漏脈沖電(diàn)流IDM、大(dà)額漏源電(diàn)壓VD(max)、大(dà)額允許耗散(sàn)功率PD(max)或(huò)大(dà)額脈沖耗散(sàn)功率PDM以(yǐ)及(jí)導通(tòng)電(diàn)阻RDS(on)确定(dìng)。
功率MOSFET安(ān)全(quán)工作(zuò)區(qū)的(de)SOA曲(qū)線(xiàn)通(tòng)常由(yóu)四(sì)个(gè)邊(biān)界組成(chéng),如(rú)下(xià)所述:
1. PMOS3401管(guǎn)安(ān)全(quán)工作(zuò)區(qū)的(de)SOA曲(qū)線(xiàn)左(zuǒ)上(shàng)角(jiǎo)的(de)邊(biān)界斜線(xiàn)受功率MOSFET的(de)導通(tòng)電(diàn)阻RDS(on)限制。
2. PMOS3401管(guǎn)安(ān)全(quán)工作(zuò)區(qū)SOA曲(qū)線(xiàn)靠右(yòu)邊(biān)的(de)垂直(zhí)部分(fēn)邊(biān)界受到(dào)漏源极(jí)電(diàn)壓bvdss的(de)限制,即漏源极(jí)击穿電(diàn)壓。
3.漏源击穿電(diàn)壓bvdss限制了(le)器件(jiàn)的(de)大(dà)額電(diàn)壓範圍。在(zài)功率MOSFET的(de)正(zhèng)常工作(zuò)过(guò)程中(zhōng),如(rú)果(guǒ)漏极(jí)和(hé)源极(jí)之(zhī)間(jiān)的(de)電(diàn)壓过(guò)高(gāo),PN結反(fǎn)向(xiàng)偏置将产生(shēng)雪(xuě)崩击穿。为保證裝(zhuāng)置的(de)安(ān)全(quán),在(zài)停機(jī)过(guò)程及(jí)其穩态期(qī)間(jiān)必須承受的(de)漏源极(jí)間(jiān)的(de)大(dà)額電(diàn)壓應(yìng)低(dī)于(yú)漏源极(jí)击穿電(diàn)壓bvdss。