功率MOS管的五種損壞模式詳解

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，而且達到擊穿電壓V(BR)DSS (根據擊穿電流其值不同)，并超出一定的能量后就發(fā)生破壞的現象。

在介質(zhì)負載的開(kāi)關(guān)運行斷開(kāi)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)入擊穿區而導致破壞的模式會(huì )引起雪崩破壞。

典型電路：

第二種：器件發(fā)熱損壞

由超出安全區域引起發(fā)熱而導致的。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：外加直流功率而導致的損耗引起的發(fā)熱

●導通電阻RDS(on)損耗(高溫時(shí)RDS(on)增大，導致一定電流下，功耗增加)

●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

●負載短路

●開(kāi)關(guān)損耗(接通、斷開(kāi)) *(與溫度和工作頻率是相關(guān)的)

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

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

第三種：內置二極管破壞

在DS端間構成的寄生二極管運行時(shí)，由于在Flyback時(shí)功率MOSFET的寄生雙極晶體管運行，導致此二極管破壞的模式。

第四種：由寄生振蕩導致的破壞

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。高速反復接通、斷開(kāi)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。當諧振條件(ωL=1/ωC)成立時(shí)，在柵極-源極間外加遠遠大于驅動(dòng)電壓Vgs(in)的振動(dòng)電壓，由于超出柵極-源極間額定電壓導致柵極破壞，或者接通、斷開(kāi)漏極-源極間電壓時(shí)的振動(dòng)電壓通過(guò)柵極-漏極電容Cgd和Vgs波形重疊導致正向反饋，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(guò)電壓破壞和由上電狀態(tài)中靜電在GS兩端(包括安裝和和測定設備的帶電)而導致的柵極破壞