標題: 理解功率MOSFET的UIS及雪崩能量：第二篇 [打印本頁]
作者: 小融1號 時間: 2017-7-17 11:45
標題: 理解功率MOSFET的UIS及雪崩能量：第二篇
在去耦的EAS測量電路中，當測試的功率MOSFET和控制管同時關斷時，由于MOSFET的D、S之間有寄生電容CDS，因此在二極管導通續流時，電感L和CDS形成諧振回路，L的電流降低使CDS上的電壓上升，直到電感的電流為0時，續流二極管D自然關斷，電感L中儲存的能量應該全部轉換到CDS中。
如果電感L=0.1mH，IAS=10A，CDS=1nF，理論上，電壓VDS為：
代入數值解得：VDS=3100V。
這樣高的電壓值是不可能的，那么為什么會有這樣的情況？從實際的工作原理來看，MOSFET的D、S內部相當于一個反并聯的二極管。當這個二極管兩端加上反向電壓，因此其工作在反向工作區，隨著VDS增加，高過BVDSS，增加到接近于對應二極管的鉗位電壓時，VDS的電壓就不會再明顯的增加，而是維持在鉗位電壓值基本不變，如圖2所示。此時，MOSFET工作于雪崩區，最大的平臺鉗位電壓就是雪崩電壓。
MOSFET發生雪崩時一定要經歷平臺電壓，也就是所謂的電壓鉗位或電壓砍頭。從圖2可以看到，在關斷的過程中，由于雪崩能量大于MOSFET所能承受的最大值，MOSFET發生損壞擊穿，VDS電壓迅速下降到0，電感由于沒有反向去磁電壓，因此緩慢的下降到0。
在測試的過程中，通常從一定的初始電流開始測量，這個初始電流值基于設計的定義或以前的經驗，如果沒有這些值，那就從較低的電流值如1A開始測量。由于測量的電路中電感值是確定的，電源的電源也是確定的，因此控制MOSFET的導通時間就可以控制電感的最大電流。
從初始電流值開始測量，比如從1A開始測量，如果MOSFET在關斷過程中沒有損壞，那么等MOSFET的溫度完全冷卻到常溫后，增加導通的脈沖寬度，將電感的最大電流增加到2A測量，如此反復，直到MOSFET發生損壞，就可以得到單脈沖的雪崩電流及雪崩能量。
雪崩電壓是正溫度系數，當MOSFET內部的某些單元溫度增加，其耐壓值也增加，因此，那些溫度低的單元自動平衡，流過更多的電流以提高溫度從而提高雪崩電壓，在去磁期間，雪崩電壓將隨溫度的增加而變化。
另外，測量的單脈沖雪崩電流及雪崩能量值依賴于雪崩電壓、電感值，工作的溫度、以及關斷速度。
測量得到實際的單脈沖雪崩電流及雪崩能量值后，如何確定數據表中標稱的單脈沖雪崩電流及雪崩能量值？
通常將實際測量的單脈沖雪崩電流及雪崩能量值降額20%或30%，也就是實際測量的80%或70%，作為數據表中標稱的單脈沖雪崩電流及雪崩能量值。
在生產的過程中，單脈沖雪崩電流及雪崩能量值是100%的全檢值，也就是每一個功率MOSFET使用標稱的雪崩電流進行測試，然后測量其相關的參數，如果正常，則為合格產品，如果不正常，則被去除掉。
生產線上可以看到有一個專門的工位和儀器，測量功率MOSFET單脈沖雪崩電流及雪崩能量，如圖3所示。
UIS及雪崩能量的后續內容，請繼續關注推送。
| 歡迎光臨 (http://www.raoushi.com/bbs/) |
Powered by Discuz! X3.1 |