理解功率MOSFET的UIS及雪崩能量：第二篇
发布时间：2017-7-17 11:50
发布者：小融一号
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在去耦的EAS测量电路中，当测试的功率MOSFET和控制管同时关断时，由于MOSFET的D、S之间有寄生电容CDS，因此在二极管导通续流时，电感L和CDS形成谐振回路，L的电流降低使CDS上的电压上升，直到电感的电流为0时，续流二极管D自然关断，电感L中储存的能量应该全部转换到CDS中。 如果电感L=0.1mH，IAS=10A，CDS=1nF，理论上，电压VDS为： 代入数值解得：VDS=3100V。 这样高的电压值是不可能的，那么为什么会有这样的情况？从实际的工作原理来看，MOSFET的D、S内部相当于一个反并联的二极管。当这个二极管两端加上反向电压，因此其工作在反向工作区，随着VDS增加，高过BVDSS，增加到接近于对应二极管的钳位电压时，VDS的电压就不会再明显的增加，而是维持在钳位电压值基本不变，如图2所示。此时，MOSFET工作于雪崩区，最大的平台钳位电压就是雪崩电压。 MOSFET发生雪崩时一定要经历平台电压，也就是所谓的电压钳位或电压砍头。从图2可以看到，在关断的过程中，由于雪崩能量大于MOSFET所能承受的最大值，MOSFET发生损坏击穿，VDS电压迅速下降到0，电感由于没有反向去磁电压，因此缓慢的下降到0。 在测试的过程中，通常从一定的初始电流开始测量，这个初始电流值基于设计的定义或以前的经验，如果没有这些值，那就从较低的电流值如1A开始测量。由于测量的电路中电感值是确定的，电源的电源也是确定的，因此控制MOSFET的导通时间就可以控制电感的最大电流。 从初始电流值开始测量，比如从1A开始测量，如果MOSFET在关断过程中没有损坏，那么等MOSFET的温度完全冷却到常温后，增加导通的脉冲宽度，将电感的最大电流增加到2A测量，如此反复，直到MOSFET发生损坏，就可以得到单脉冲的雪崩电流及雪崩能量。 雪崩电压是正温度系数，当MOSFET内部的某些单元温度增加，其耐压值也增加，因此，那些温度低的单元自动平衡，流过更多的电流以提高温度从而提高雪崩电压，在去磁期间，雪崩电压将随温度的增加而变化。 另外，测量的单脉冲雪崩电流及雪崩能量值依赖于雪崩电压、电感值，工作的温度、以及关断速度。 测量得到实际的单脉冲雪崩电流及雪崩能量值后，如何确定数据表中标称的单脉冲雪崩电流及雪崩能量值？ 通常将实际测量的单脉冲雪崩电流及雪崩能量值降额20%或30%，也就是实际测量的80%或70%，作为数据表中标称的单脉冲雪崩电流及雪崩能量值。 在生产的过程中，单脉冲雪崩电流及雪崩能量值是100%的全检值，也就是每一个功率MOSFET使用标称的雪崩电流进行测试，然后测量其相关的参数，如果正常，则为合格产品，如果不正常，则被去除掉。 生产线上可以看到有一个专门的工位和仪器，测量功率MOSFET单脉冲雪崩电流及雪崩能量，如图3所示。 UIS及雪崩能量的后续内容，请继续关注推送。 上篇回顾：理解功率MOSFET的UIS及雪崩能量：第一篇 ——文章来源:松哥电源 融创芯城PCB/SMT,专业做样板、快板、小批量，最快8小时加急。 特价：单双面样板10*10mm，10pcs以下50元， 15x15mm-10pcs以下90元（1.0~1.6mm绿油白字喷锡）， 行业最低，平台的信誉让您放心！ 5平米以上全免100%测试费，330全包（0.8-1.6mm喷锡板） 交期提速：12点前下单付款的，当天算入交期有效时间 样板SMT/DIP 200元起，绝对实惠。 欢迎访问www.digiic.com自助询价下单或人工一对一报价哦! www.digiic.com) ,专业服务小批量的采购和配单要求, 提供一站式电子元器件，PCB，PCBA购买服务; 并提供项目众包、方案共享平台，把低频使用的技术资源和人才资源，与社会有产品或方案开发需求的公司和个人对接起来，为广大工程师和在校学生提供例程、案例培训和新产品知识推广； 融创芯城微信端将定期推送高品质的技术文章，行业资讯等诸多优质内容！关注我们妥妥没错！！ 希望与技术文章原创作者，以及更多原厂工程师、资深电子工程师互动交流？------欢迎加入融创芯城电子技术群，长按以下QQ群二维码，识别加入，或长按识别客服微信号，加入融创电子技术微信群！ QQ群：499391543 |
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