功率MOS管的5種損壞案例詳解

[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生破壞的現象。

在介質負載的開關運行斷開時產生的回掃電壓，或者由漏磁電感產生的尖峰電壓超出功率MOSFET的漏極額定耐壓并進入擊穿區而導致破壞的模式會引起雪崩破壞。

典型電路：

[第二種]

器件發熱損壞由超出安全區域引起發熱而導致的。發熱的原因分為直流功率和瞬態功率兩種。

直流功率原因：外加直流功率而導致的損耗引起的發熱。

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

由漏電流IDSS引起的損耗（和其他損耗相比極小）

瞬態功率原因：外加單觸發脈沖.

負載短路

開關損耗（接通、斷開） *（與溫度和工作頻率是相關的）

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的）

器件正常運行時不發生的負載短路等引起的過電流，造成瞬時局部發熱而導致破壞。另外，由于熱量不相配或開關頻率太高使芯片不能正常散熱時，持續的發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，由于在Flyback時功率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時尤其容易發生。

在并聯功率MOS FET時未插入柵極電阻而直接連接時發生的柵極寄生振蕩。高速反復接通、斷開漏極-源極電壓時，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生此寄生振蕩。

當諧振條件(ωL=1/ωC)成立時，在柵極-源極間外加遠遠大于驅動電壓Vgs(in)的振動電壓，由于超出柵極-源極間額定電壓導致柵極破壞，或者接通、斷開漏極-源極間電壓時的振動電壓通過柵極-漏極電容Cgd和Vgs波形重疊導致正向反饋，因此可能會由于誤動作引起振蕩破壞。

[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，即柵極過電壓破壞和由上電狀態中靜電在GS兩端（包括安裝和和測定設備的帶電）而導致的柵極破壞。

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