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小貼士:開關電源中功率MOSFET管損壞模式及分析

作者: 時間:2014-01-24 來源:網絡 收藏
式和工藝都會對破位的位置產生影響。

本文引用地址:http://www.cqxgywz.com/article/226641.htm

不僅如此,一些電子系統在起動的過程中,芯片的VCC電源(也是功率的驅動電源)建立比較慢。如在照明中,使用PFC的電感繞組給PWM控制芯片供電,在起動的過程中,功率由于驅動電壓不足,容易進入線性區工作。在進行動態老化測試時,功率不斷地進入線性區,工作一段時間后,就會形成局部熱點而損壞。

使用AOT5N50作測試,G極加5 V的驅動電壓,做開關機的重復測試,電流ID=3 A,工作頻率為8 Hz。重復450次后,器件損壞,波形和失效圖片如圖4(b)和圖4(c)所示??梢钥吹?,器件形成局部熱點,而且離G極比較近。因此,器件是在開通過程中,由于長時間工作于線性區而發生損壞。

圖4(e)是器件 AOT5N50在一個實際應用中,在動態老化測試過程發生失效的圖片。起動過程中,MOSFET實際驅動電壓為5 V,MOSFET工作在線性區,失效形態與圖4(c)相同。

功率MOSFET單一的過電壓損壞形態通常是在中間散熱較差的區域產生一個局部的熱點,而單一的過電流的損壞位置通常是在電流集中的靠近S極的區域。實際應用中,通常先發生過流,短路保護MOSFET關斷后,又經歷雪崩過壓的復合損壞形態。如果損壞位置距離G極近,則開通過程中損壞的幾率更大;如果損壞位置距離G極遠,則關斷開通過程中損壞幾率更大。功率MOSFET管在線性區工作時,產生的失效形態也是局部的熱點,熱量的累積影響損壞熱點洞坑的大小。散熱條件是決定失效損壞發生位置的重要因素,芯片的封裝類型及封裝工藝影響芯片的散熱條件。另外,芯片生產工藝產生單元性能不一致而形成性能較差的單元,也會影響到損壞的位置。參考文獻

[1] 劉松.基于漏極導通區特性理解MOSFET開關過程[J]. 今日電子,2008(11):74-75.

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關鍵詞: 開關電源 MOSFET管

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