<var id="d3hfx"></var><var id="d3hfx"></var>
<var id="d3hfx"></var>
<var id="d3hfx"></var>
<var id="d3hfx"></var>
<cite id="d3hfx"></cite>
<var id="d3hfx"><strike id="d3hfx"><listing id="d3hfx"></listing></strike></var>
<var id="d3hfx"></var>
<cite id="d3hfx"><video id="d3hfx"><menuitem id="d3hfx"></menuitem></video></cite><var id="d3hfx"></var>
<menuitem id="d3hfx"><strike id="d3hfx"></strike></menuitem><var id="d3hfx"></var>
廣東可易亞半導體科技有限公司

國家高新企業

cn en

新聞中心

MOS管安全工作區(SOA)分析-如何確保MOS管工作在安全區-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2019-05-07 

分享到:

mos管,mos管的安全工作區

什么是mos管

mos管是金屬(metal)、氧化物(oxide)、半導體(semiconductor)場效應晶體管,或者稱是金屬—絕緣體(insulator)、半導體。MOS管的source和drain是可以對調的,他們都是在P型backgate中形成的N型區。在多數情況下,這個兩個區是一樣的,即使兩端對調也不會影響器件的性能。這樣的器件被認為是對稱的。


mos管,mos管的安全工作區


電源工程師最怕什么?炸機!用著用著就壞了,莫名其妙MOS管就炸了,真是又怕又恨,可到底是哪里出問題了呢?這一切都和SOA相關。


我們知道開關電源中MOSFET、 IGBT是最核心也是最容易燒壞的器件。開關器件長期工作于高電壓大電流狀態,承受著很大的功耗,一但過壓或過流就會導致功耗大增,晶圓結溫急劇上升,如果散熱不及時,就會導致器件損壞,甚至可能會伴隨爆炸,非常危險。這里就衍生一個概念,安全工作區。


什么是mos管的安全工作區?

安全工作區:SOA(Safe operating area)是由一系列(電壓,電流)坐標點形成的一個二維區域,開關器件正常工作時的電壓和電流都不會超過該區域。簡單的講,只要器件工作在SOA區域內就是安全的,超過這個區域就存在危險。


功率MOS管的安全工作區(SOA)受最大漏源電壓VDSmax ,最大漏極電流IDmax ,最大允許功耗Pmax和導通電阻Ron4個參數的限制。其中VDSmax 即為漏源擊穿電壓VBR,IDmax即為漏極飽和電流IDsat,而Pmax則由溫度及熱阻決定,可表示為:


mos管,mos管的安全工作區 


式中:Tjmax為最高工作結溫;TC為環境溫度;Rthjc為熱阻,由散熱方式決定。當器件工作時,所產生的熱量和散熱器所散發的熱量相等,處于熱平衡態。當TC升高,散熱器的散熱效率降低,導致 P max 減小。根據上述分析可知,T升高,Ron增大,IDmax 減小,VDSmax 增大,Pmax減小。 圖3示出功率MOSFET的SOA示意圖。


由圖可見,與功率晶體管相比,功率MOSFET 雖不存在由雙極晶體管過熱引起的二次擊穿現象, SOA 相對較寬,但在高溫下,功率MOSFET的SOA縮小,允許通過的最大電流下降。所以,使用時要注意將功率 MOSFET 的漏極電流控制在SOA內,否則會導致器件失效。


mos管,mos管的安全工作區


SOA具體如何應用和測試呢?

開關器件的各項參數在數據手冊中都會明確標注,這里我們先來解讀兩個參數:


lVDS(Drain-source voltage):漏源電壓標稱值,反應的是漏源極能承受的最大的電壓值;


lIDM(Drain current(pulsed)):漏源最大單脈沖電流(非重復脈沖),反應的是漏源極可承受的單次脈沖電流強。


mos管,mos管的安全工作區

開關器件參數表


器件手冊一般都會提供SOA(Safe operating area)數據圖表,主要和晶圓的散熱、瞬間電壓和電流的承受能力有關,通過IDM和VDS及器件晶圓溝道損耗的限制形成一個工作區域,稱為安全工作區,如下圖所示。安全工作區可以避免管子因結溫過高而損壞。


mos管,mos管的安全工作區

器件手冊 SOA 曲線圖


示波器的測試應用非常簡單,使用電壓、電流探頭正常測試開關管的VDS和IDM,并打開SOA分析功能,對照數據手冊的SOA數據設置好示波器的SOA參數即可。一但波形觸碰到安全區以外的區域,就說明器件超額工作,存在危險。


示波器的SOA分析功能有哪些作用?

1、支持連續測試,并統計通過及失敗的總數次,該模式可用于連續烤機測試。


2、支持觸碰(波形超出安全區域)停止、自動截圖、聲音提示操作。


3、安全工作區可通過電壓、電流、功率限制設定,也可自定義設定。


mos管,mos管的安全工作區

示波器SOA測試波形圖


總結

開關器件的安全工作區是一項非常重要的參數,通過示波器的SOA分析功能,可以快速有效的確定器件的工作是否安全,確保產品安全可靠。


聯系方式:鄒先生

聯系電話:0755-83888366-8022

手機:18123972950

QQ:2880195519

聯系地址:深圳市福田區車公廟天安數碼城天吉大廈CD座5C1


請搜微信公眾號:“KIA半導體”或掃一掃下圖“關注”官方微信公眾號

請“關注”官方微信公眾號:提供 MOS管 技術幫助