MOSFET管損壞的原因五大解析-MOSFET管的作用是什么

MOSFET管損壞的原因主要有哪些？MOSFET,是一種可以廣泛使用在模擬電路與數(shù)字電路的場效晶體管，MOSFET依照其“通道”（工作載流子）的極性不同，可分為“N型”與“P型” 的兩種類型，通常又稱為NMOSFET與PMOSFET，其他簡稱上包括NMOS、PMOS等。

MOSFET管損壞的原因解析
（一）MOSFET管損壞的原因-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(dá)到擊穿電壓V(BR)DSS （根據(jù)擊穿電流其值不同），并超出一定的能量后就發(fā)生破壞的現(xiàn)象。

在介質(zhì)負(fù)載的開關(guān)運行斷開時產(chǎn)生的回掃電壓，或者由漏磁電感產(chǎn)生的尖峰電壓超出功率MOSFET的漏極額定耐壓并進(jìn)入擊穿區(qū)而導(dǎo)致破壞的模式會引起雪崩破壞。

典型電路如下：

（二）MOSFET管損壞的原因-器件發(fā)熱損壞

由超出安全區(qū)域引起發(fā)熱而導(dǎo)致的。發(fā)熱的原因分為直流功率和瞬態(tài)功率兩種。

直流功率原因：外加直流功率而導(dǎo)致的損耗引起的發(fā)熱

1、導(dǎo)通電阻RDS(on)損耗（高溫時RDS(on)增大，導(dǎo)致一定電流下，功耗增加）

2、由漏電流IDSS引起的損耗（和其他損耗相比極小）

瞬態(tài)功率原因：外加單觸發(fā)脈沖

1、負(fù)載短路

2、開關(guān)損耗（接通、斷開） *（與溫度和工作頻率是相關(guān)的）

3、內(nèi)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(guān)的）

器件正常運行時不發(fā)生的負(fù)載短路等引起的過電流，造成瞬時局部發(fā)熱而導(dǎo)致破壞。另外，由于熱量不相配或開關(guān)頻率太高使芯片不能正常散熱時，持續(xù)的發(fā)熱使溫度超出溝道溫度導(dǎo)致熱擊穿的破壞。

（三）MOSFET管損壞的原因-內(nèi)置二極管破壞

在DS端間構(gòu)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(dǎo)致此二極管破壞的模式。

（四）MOSFET管損壞的原因-由寄生振蕩導(dǎo)致的破壞

此破壞方式在并聯(lián)時尤其容易發(fā)生

在并聯(lián)功率MOS FET時未插入柵極電阻而直接連接時發(fā)生的柵極寄生振蕩。高速反復(fù)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(fā)生此寄生振蕩。當(dāng)諧振條件(ωL=1/ωC)成立時，在柵極-源極間外加遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于驅(qū)動電壓Vgs(in)的振動電壓，由于超出柵極-源極間額定電壓導(dǎo)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(dǎo)致正向反饋，因此可能會由于誤動作引起振蕩破壞。

（五）MOSFET管損壞的原因-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(tài)中靜電在GS兩端（包括安裝和和測定設(shè)備的帶電）而導(dǎo)致的柵極破壞

MOSFET管的作用

MOSFET管作為電子開關(guān)使用時，由于只靠多子導(dǎo)電，不存在如BJT三極管因基極電流引起的電荷儲存效應(yīng)，所以MOS管的開關(guān)速度要比三極管快，作為開關(guān)管經(jīng)常用于高頻大電流場合，比如開關(guān)電源中用到的MOS管就是工作在高頻大電流狀態(tài)。

場效應(yīng)管開關(guān)和BJT三極管開關(guān)相比可以在很小的電壓和電流下工作，更容易集成在硅片上，所以在大規(guī)模集成電路中有很廣泛的應(yīng)用。

場效應(yīng)管的主要作用是放大、恒流、阻抗變換、可變電阻和電子開關(guān)等。

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