如何選取MOS管?MOS管擊穿問(wèn)題分析
一直以來(lái),MOS管都是大家的關(guān)注焦點(diǎn)之一。因此針對(duì)大家的興趣點(diǎn)所在,小編將為大家?guī)?lái)MOS管的相關(guān)介紹,詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)看下文。
一、MOS管擊穿問(wèn)題分析
(一)MOS管被擊穿的原因
1. 高輸入電阻與小電容
MOS管的輸入電阻極高,而柵源極間的電容又非常小,這使得它們極易受到外界電磁場(chǎng)或靜電的影響。少量電荷就可以在極間電容上形成相當(dāng)高的電壓,從而損壞MOS管。
2. 保護(hù)措施不足
盡管大多數(shù)MOS管的輸入端都配備了抗靜電保護(hù)措施,但這些措施往往不足以應(yīng)對(duì)極端情況。例如,當(dāng)瞬間輸入電流超過(guò)保護(hù)二極管的容限或靜電電壓過(guò)高時(shí),保護(hù)電路可能失去作用。
3. 操作不當(dāng)
在存儲(chǔ)、運(yùn)輸、組裝和調(diào)試過(guò)程中,如果操作不當(dāng),也可能導(dǎo)致MOS管被擊穿。例如,使用未接地的工具、工作臺(tái)或儀表,或者操作人員穿著易產(chǎn)生靜電的衣物,都可能對(duì)MOS管造成損害。
(二)解決方案
1. 改進(jìn)存儲(chǔ)和運(yùn)輸條件
為了減少靜電對(duì)MOS管的影響,建議在存儲(chǔ)和運(yùn)輸中使用金屬容器或?qū)щ姴牧线M(jìn)行包裝,并避免將它們放置在易產(chǎn)生靜電的化工材料或化纖織物中。這樣可以有效地防止靜電積累和放電。
2. 優(yōu)化組裝和調(diào)試環(huán)境
組裝和調(diào)試時(shí),工具、儀表和工作臺(tái)應(yīng)良好接地,以減少靜電的產(chǎn)生。操作人員應(yīng)避免穿著尼龍、化纖等易產(chǎn)生靜電的衣物,并在接觸集成塊前先接地。
3. 使用保護(hù)電阻和柵極電阻
在MOS管的輸入端串接保護(hù)電阻可以限制瞬間輸入電流,從而保護(hù)MOS管不被過(guò)大的電流損壞。同時(shí),連接?xùn)艠O電阻可以提供偏置電壓,并為場(chǎng)效應(yīng)管提供瀉放路徑,以保護(hù)柵極和源極之間的區(qū)域。
4. 正確焊接操作
焊接時(shí),電烙鐵必須可靠接地,以防止漏電擊穿器件輸入端。建議在斷電后利用電烙鐵的余熱進(jìn)行焊接,并先焊其接地管腳。
二、如何選取MOS管
法則之一:用N溝道orP溝道
選擇好MOS管器件的第一步是決定采用N溝道還是P溝道MOS管。在典型的功率應(yīng)用中,當(dāng)一個(gè)MOS管接地,而負(fù)載連接到干線電壓上時(shí),該MOS管就構(gòu)成了低壓側(cè)開關(guān)。在低壓側(cè)開關(guān)中,應(yīng)采用N溝道MOS管,這是出于對(duì)關(guān)閉或?qū)ㄆ骷桦妷旱目紤]。當(dāng)MOS管連接到總線及負(fù)載接地時(shí),就要用高壓側(cè)開關(guān)。通常會(huì)在這個(gè)拓?fù)渲胁捎肞溝道MOS管,這也是出于對(duì)電壓驅(qū)動(dòng)的考慮。
法則之二:確定MOS管的額定電流
該額定電流應(yīng)是負(fù)載在所有情況下能夠承受的最大電流。與電壓的情況相似,確保所選的MOS管能承受這個(gè)額定電流,即使在系統(tǒng)產(chǎn)生尖峰電流時(shí)。兩個(gè)考慮的電流情況是連續(xù)模式和脈沖尖峰。在連續(xù)導(dǎo)通模式下,MOS管處于穩(wěn)態(tài),此時(shí)電流連續(xù)通過(guò)器件。脈沖尖峰是指有大量電涌(或尖峰電流)流過(guò)器件。一旦確定了這些條件下的最大電流,只需直接選擇能承受這個(gè)最大電流的器件便可。
法則之三:選擇MOS管的下一步是系統(tǒng)的散熱要求
須考慮兩種不同的情況,即最壞情況和真實(shí)情況。建議采用針對(duì)最壞情況的計(jì)算結(jié)果,因?yàn)檫@個(gè)結(jié)果提供更大的安全余量,能確保系統(tǒng)不會(huì)失效。
法則之四:選擇MOS管的最后一步是決定MOS管的開關(guān)性能
影響開關(guān)性能的參數(shù)有很多,但最重要的是柵極/漏極、柵極/源極及漏極/源極電容。這些電容會(huì)在器件中產(chǎn)生開關(guān)損耗,因?yàn)樵诿看伍_關(guān)時(shí)都要對(duì)它們充電。MOS管的開關(guān)速度因此被降低,器件效率也下降。為計(jì)算開關(guān)過(guò)程中器件的總損耗,要計(jì)算開通過(guò)程中的損耗(Eon)和關(guān)閉過(guò)程中的損耗(Eoff)。
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