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MOSFET雪崩EAS參數(shù)測(cè)試及三大雪崩失效模型

對(duì)于MOSFET雪崩測(cè)試原理如下圖所示,對(duì)于MOS給柵極一定寬度的脈沖,讓MOS導(dǎo)通,此時(shí)VDD給電感充電,電感電流由右向左,電感儲(chǔ)存一定能量。當(dāng)柵極信號(hào)關(guān)斷后,由于電感保持原來(lái)的電流方向不變進(jìn)行放電,放電的電流方向與二極管方向相反,此時(shí)DS兩端電壓等于電感感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Vl與電源電壓VDD之和,即:VDS=Vl+VDD,Vl=Ldi/dt。當(dāng)電壓達(dá)到一定閾值時(shí),MOS發(fā)生雪崩擊穿,DS導(dǎo)通,電感通過(guò)MOS進(jìn)行電。此時(shí)MOS發(fā)生雪崩前的電壓VDS即為雪崩電壓,在一個(gè)柵極脈沖下?lián)舸┖箅姼蟹烹婋娏鳛閱蚊}沖雪崩電流。

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其中捕獲

NMOS為例,MOSFET等效模型中含有一體二極管與寄生三極管BJT-NPN,當(dāng)MOS在大電流情況下關(guān)斷,由于外部感性負(fù)載產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),此時(shí)漏源極會(huì)出現(xiàn)較高的電壓變化率dVDS/dt,結(jié)電容Ccb中即產(chǎn)生位移電流i=Ccb*dVDS/dt,若電流 超于一定值時(shí),電阻RB兩端超過(guò)寄生三極管開啟閾值(0.3~07V),寄生三極管導(dǎo)通,集電極電壓快速返回值基極開路時(shí)的擊穿電壓,此時(shí)MOS發(fā)生雪崩擊穿。

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 而對(duì)于MOS輸出特性曲線ID-VDS而言,當(dāng)IDVDS電壓升高達(dá)到極限時(shí),器件內(nèi)部電離作用加劇,出現(xiàn)大量的空穴電流流過(guò)RB,寄生三極管基極電壓抬高,三極管導(dǎo)通,MOS此時(shí)亦會(huì)發(fā)生雪崩擊穿。

捕獲2222

此外,若體二極管漏電電流過(guò)大,RB使得寄生三極管基極電壓抬高,三極管導(dǎo)通,MOS此時(shí)同樣可以發(fā)生雪崩擊穿。

故綜上所述,由感性負(fù)載帶來(lái)的過(guò)高的體二極管電壓變化率dVDSdt、高電離電壓電流及過(guò)大的體二極管漏電電流都會(huì)引起寄生三極管的導(dǎo)通,繼而令器件發(fā)生雪崩擊穿。

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gxg1122
LV.10
2
2019-03-30 12:46
學(xué)習(xí)了。
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2021-02-08 11:13

請(qǐng)問(wèn)樓主,同一顆功率MOSFET的EAS是恒定不變的嗎?

測(cè)試條件不同,當(dāng)然得到的Ias也不相同。

我的理解EAS不應(yīng)該隨著測(cè)試條件而變化,

但是:IRFB7437PbF這顆料完全不好解釋,請(qǐng)問(wèn)何故?

感謝!感謝!

/upload/community/2021/02/08/1612754242-47570.pdf

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hereliu
LV.8
4
2021-02-12 18:05
@星球居民-EXAN7PlY
請(qǐng)問(wèn)樓主,同一顆功率MOSFET的EAS是恒定不變的嗎?測(cè)試條件不同,當(dāng)然得到的Ias也不相同。我的理解EAS不應(yīng)該隨著測(cè)試條件而變化,但是:IRFB7437PbF這顆料完全不好解釋,請(qǐng)問(wèn)何故?感謝!感謝![圖片]/upload/community/2021/02/08/1612754242-47570.pdf
當(dāng)然和測(cè)試條件有關(guān)。  這兩種情況,雪崩功率不一樣,  熱積累速度不一樣,就會(huì)導(dǎo)致結(jié)溫不一樣。 功率大的,散熱更來(lái)不及,  允許的雪崩能量當(dāng)然要更小。
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2022-04-16 10:15
@hereliu
當(dāng)然和測(cè)試條件有關(guān)。 這兩種情況,雪崩功率不一樣, 熱積累速度不一樣,就會(huì)導(dǎo)致結(jié)溫不一樣。功率大的,散熱更來(lái)不及, 允許的雪崩能量當(dāng)然要更小。

謝謝!確實(shí),L的取值不同,最后得到的EAS也不同

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2022-04-16 10:23

感謝!講解得很是清晰明了啊

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2022-08-26 12:51

在雪崩擊穿能量范圍內(nèi),是不是就可以長(zhǎng)期工作而不損壞呢?還是要盡量避免雪崩擊穿才可靠

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2022-08-31 14:40
@hereliu
當(dāng)然和測(cè)試條件有關(guān)。 這兩種情況,雪崩功率不一樣, 熱積累速度不一樣,就會(huì)導(dǎo)致結(jié)溫不一樣。功率大的,散熱更來(lái)不及, 允許的雪崩能量當(dāng)然要更小。

正解

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