今天给大家讲一下关于MOS管烧毁的原因,文字比较多点,不容易读,希望大家可以认真看完。

MOS 管可能会遭受与其他功率器件相同的故障,例如过电压(半导体的雪崩击穿)、过电流(键合线或者衬底熔化)、过热(半导体材料由于高温而分解)。更具体的故障包括栅极和管芯其余部分之前的极薄氧化物击穿,这可能发生在相对于漏极或者源极的任何过量栅极电压中,可能是在低至10V-15V 时发生,电路设计必须将其限制在安全水平。还有可能是功率过载,超过绝对最大额定值和散热不足,都会导致MOS管发生故障。
MOS管对过压的耐受性非常小,即使超出额定电压仅几纳秒,也可能导致设备损坏。MOS管的额定电压应保守地考虑预期的电压水平,并应特别注意抑制任何电压尖峰或振铃。
由于导通电阻相对较高,高平均电流会在MOS管中引起相当大的热耗散。如果电流非常高且散热不良,则MOS管可能会因温升过高而损坏。
持续时间短、大电流过载会导致MOS管器件逐渐损坏,但是在故障发生前MOS管的温度几乎没有明显升高,不太能察觉出来。(也可以看下面分析的直通和反向恢复部分)
如果两个相对MOS管的控制信号重叠,则可能会出现两个MOS管同时导通的情况,这会使电源短路,也就是击穿条件。如果发生这种情况,每次发生开关转换时,电源去耦电容都会通过两个器件快速放电,这会导致通过两个开关设备的电流脉冲非常短但非常强。通过允许开关转换之间的死区时间(在此期间两个MOS管均不导通),可以最大限度地减少发生击穿的机会,这允许一个MOS管在另一个MOS管打开之前关闭。
当通过任何电感负载(例如特斯拉线圈)切换电流时,电流关闭时会产生反电动势。在两个开关设备都没有承载负载电流时,必须为此电流提供续流路径。该电流通常通过与每个开关器件反并联连接的续流二极管安全地引导回电源轨道。当MOS管用作开关器件时,工程师可以简单获得MOS管固有体二极管形式的续流二极管,这解决了一个问题,但创造了一个全新的问题......
诸如特斯拉线圈之类的高 Q 谐振电路能够在其电感和自电容中存储大量能量。在某些调谐条件下,当一个MOS管关闭而另一个器件打开时,这会导致电流“续流”通过 MOS管的内部体二极管。这个原本不是什么问题,但当对面的MOS管试图开启时,内部体二极管的缓慢关断(或反向恢复)就会出现问题。与MOS管 自身的性能相比,MOS管 体二极管通常具有较长的反向恢复时间。如果一个 MOS管的体二极管在对立器件开启时导通,则类似于上述击穿情况发生“短路”。这个问题通常可以通过在每个MOS管周围添加两个二极管来缓解。首先,肖特基二极管与MOS管源极串联,肖特基二极管可防止MOS管体二极管被续流电流正向偏置。其次,高速(快速恢复)二极管并联到MOS管/肖特基对,以便续流电流完全绕过MOS管和肖特基二极管。这确保了MOS管体二极管永远不会被驱动导通,续流电流由快恢复二极管处理,快恢复二极管较少出现“击穿”问题。