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MOSFET雪崩EAS參數測試及三大雪崩失效模型

對于MOSFET雪崩測試原理如下圖所示,對于MOS給柵極一定寬度的脈沖,讓MOS導通,此時VDD給電感充電,電感電流由右向左,電感儲存一定能量。當柵極信號關斷后,由于電感保持原來的電流方向不變進行放電,放電的電流方向與二極管方向相反,此時DS兩端電壓等于電感感應電動勢Vl與電源電壓VDD之和,即:VDS=Vl+VDD,Vl=Ldi/dt。當電壓達到一定閾值時,MOS發生雪崩擊穿,DS導通,電感通過MOS進行電。此時MOS發生雪崩前的電壓VDS即為雪崩電壓,在一個柵極脈沖下擊穿后電感放電電流為單脈沖雪崩電流。

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其中捕獲

NMOS為例,MOSFET等效模型中含有一體二極管與寄生三極管BJT-NPN,MOS在大電流情況下關斷,由于外部感性負載產生感應電動勢,此時漏源極會出現較高的電壓變化率dVDS/dt,結電容Ccb中即產生位移電流i=Ccb*dVDS/dt,若電流 超于一定值時,電阻RB兩端超過寄生三極管開啟閾值(0.3~07V),寄生三極管導通,集電極電壓快速返回值基極開路時的擊穿電壓,此時MOS發生雪崩擊穿。

111

 而對于MOS輸出特性曲線ID-VDS而言,IDVDS電壓升高達到極限時,器件內部電離作用加劇,出現大量的空穴電流流過RB,寄生三極管基極電壓抬高,三極管導通,MOS此時亦會發生雪崩擊穿。

捕獲2222

此外,若體二極管漏電電流過大,RB使得寄生三極管基極電壓抬高,三極管導通,MOS此時同樣可以發生雪崩擊穿。

故綜上所述,由感性負載帶來的過高的體二極管電壓變化率dVDSdt、高電離電壓電流及過大的體二極管漏電電流都會引起寄生三極管的導通,繼而令器件發生雪崩擊穿。

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gxg1122
LV.10
2
2019-03-30 12:46
學習了。
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2021-02-08 11:13

請問樓主,同一顆功率MOSFET的EAS是恒定不變的嗎?

測試條件不同,當然得到的Ias也不相同。

我的理解EAS不應該隨著測試條件而變化,

但是:IRFB7437PbF這顆料完全不好解釋,請問何故?

感謝!感謝!

/upload/community/2021/02/08/1612754242-47570.pdf

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hereliu
LV.8
4
2021-02-12 18:05
@星球居民-EXAN7PlY
請問樓主,同一顆功率MOSFET的EAS是恒定不變的嗎?測試條件不同,當然得到的Ias也不相同。我的理解EAS不應該隨著測試條件而變化,但是:IRFB7437PbF這顆料完全不好解釋,請問何故?感謝!感謝![圖片]/upload/community/2021/02/08/1612754242-47570.pdf
當然和測試條件有關。  這兩種情況,雪崩功率不一樣,  熱積累速度不一樣,就會導致結溫不一樣。 功率大的,散熱更來不及,  允許的雪崩能量當然要更小。
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2022-04-16 10:15
@hereliu
當然和測試條件有關。 這兩種情況,雪崩功率不一樣, 熱積累速度不一樣,就會導致結溫不一樣。功率大的,散熱更來不及, 允許的雪崩能量當然要更小。

謝謝!確實,L的取值不同,最后得到的EAS也不同

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2022-04-16 10:23

感謝!講解得很是清晰明了啊

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2022-08-26 12:51

在雪崩擊穿能量范圍內,是不是就可以長期工作而不損壞呢?還是要盡量避免雪崩擊穿才可靠

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求學者
LV.4
8
2022-08-31 14:40
@hereliu
當然和測試條件有關。 這兩種情況,雪崩功率不一樣, 熱積累速度不一樣,就會導致結溫不一樣。功率大的,散熱更來不及, 允許的雪崩能量當然要更小。

正解

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