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理解功率MOSFET的UIS及雪崩能量

时间:04-06 来源:互联网 点击:

的临界值,失效将发生。

寄生三极管导通损坏:在MOSFET内部,有一个寄生的三极管(见图4),通常三级管的击穿电压通常低于MOSFET的电压。当DS的反向电流开始流过P区后,Rp和Rc产生压降,Rp和Rc的压降等于三极管BJT的VBEon。由于局部单元的不一致,那些弱的单元,由于基级电流IB增加和三级管的放大作用促使局部的三极管BJT导通,从而导致失控发生。此时,栅极的电压不再能够关断MOSFET。

图4 寄生三极管导通

在图4中,Rp为源极下体内收缩区的电阻,Rc为接触电阻,Rp和Rc随温度增加而增加,射极和基极的开启电压VBE随温度的增加而降低。因此,UIS的能力随度的增加而降低。

图5 UIS损坏模式(VDD=150V,L=1mH,起始温度25℃)

  
在什么的应用条件下要考虑雪崩能量
从上面的分析就可以知道,对于那些在MOSFET的D和S极产生较大电压的尖峰应用,就要考虑器件的雪崩能量,电压的尖峰所集中的能量主要由电感和电流所决定,因此对于反激的应用,MOSFET关断时会产生较大的电压尖峰。通常的情况下,功率器件都会降额,从而留有足够的电压余量。但是,一些电源在输出短路时,初级中会产生较大的电流,加上初级电感,器件就会有雪崩损坏的可能,因此在这样的应用条件下,就要考虑器件的雪崩能量。

另外,由于一些电机的负载是感性负载,而启动和堵转过程中会产生极大的冲击电流,因此也要考虑器件的雪崩能量。

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