MOS管損壞原因-MOS管損壞常見的五種和分析

MOS管損壞原因最常見有五種

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。MOS管損壞原因

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-MOS管損壞原因

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。

（1）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）由漏電流IDSS引起的損耗（和其他損耗相比極小）

（2）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MOSFET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，MOS管損壞原因。

總結：

避免MOS因為器件發熱而造成的損壞，需要做好足夠的散熱設計。若通過增加散熱器和電路板的長度來供所有MOS管散熱，這樣就會增加機箱的體積，同時這種散熱結構，風量發散，散熱效果不好。有些大功率逆變器MOS管會安裝通風紙來散熱，但安裝很麻煩。 所以MOS管對散熱的要求很高，散熱條件分為最低和最高，即在運行中的散熱情況的上下浮動范圍。一般在選購的時候通常采用最差的散熱條件為標準，這樣在使用的時候就可以留出最大的安全余量，即使在高溫中也能確保系統的正常運行。

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