mos管經常燒壞的原因與解決方法介紹
在電子電路設計與應用中,MOS管作為一種關鍵半導體器件,常因多種因素出現燒毀故障。深入探究這些原因并采取有效防范措施,對保障電路穩定運行、延長MOS管使用壽命具有關鍵意義。
一、過電壓
電壓瞬間飆升至超出MOS管耐壓范圍即為過電壓。電源電壓波動、開關電路故障、電感電容反復開關引發的反向電壓等,均易造成此狀況。鑒于MOS管耐壓閾值較低,即使超壓僅持續幾納秒,也可能致其損壞。因此,設計電路時應保守選定MOS管額定電壓,預留安全裕量,并運用抑制電壓尖峰、振鈴等技術手段,如并聯阻容吸收網絡、采用磁環等。
二、過電流
當電路電流急劇攀升至遠超MOS管承載上限時,即發生過電流。輸出負載過重、開關電路失靈、電感電容反向電流沖擊等因素可能引發此問題。MOS管導通電阻相對較高,大電流流過會產生顯著熱耗散,若散熱不佳,易因過熱燒毀。為應對,可并聯多個MOS管分擔高負載電流,同時優化散熱設計,如加裝散熱片、風扇等。
三、靜電放電與高溫
MOS管對靜電極為敏感,與其他元件或人體接觸產生的電荷交換,若靜電能量過大,易使其擊穿損壞。高溫環境則會降低其電性能,加速器件老化。為防范,需確保焊接質量,避免虛焊、冷焊;強化散熱設計,采用導熱硅脂、散熱片等;同時在使用、運輸、存儲環節采取防靜電措施,如佩戴防靜電手環、使用防靜電包裝。
四、開關損耗過大
開關損耗常大于導通損耗,當損耗超出MOS管耐受極限,將導致器件損壞。設計電路時要合理選型元件,優化電路參數,降低開關頻率,避免不必要的開關操作,以控制開關損耗在合理范圍。
五、擊穿(交叉傳導)
兩個相對MOS管的控制信號若出現重疊,可能造成二者同時導通,引發擊穿。這會使電源短路,去耦電容經兩器件快速放電,形成短時強脈沖電流沖擊器件。設計時要精確控制驅動信號時序,避免控制信號重疊,可設置死區時間,確保MOS管交替導通,杜絕同時導通風險。
六、未設續流路徑
電感負載電流切換時,若無續流通路,MOS管易受損。工程師設計電路時,應為電感負載提供續流回路,如反并聯續流二極管,為電感儲能釋放提供通路,避免瞬態高壓沖擊MOS管。
七、柵極串聯電阻問題
MOS管屬電壓控制型器件,柵極串聯電阻不可省略,其起隔離保護作用。電阻過大,會使MOS管結電容充電緩慢,延遲飽和開通時間,導致管子過熱燒毀。一般建議該電阻阻值控制在10k以內。此外,在電機正反轉控制電路中,4個續流二極管不可省略,它們能保護控制電路,若控制管為MOS管,且其內部無寄生二極管時,才無需外接。


八、雪崩破壞
當漏極-源極承受超出額定VDSS的電涌電壓,達到擊穿電壓V(BR)DSS且能量過大時,MOS管將發生雪崩破壞。如開關電感性負載時產生的回掃電壓、漏磁電感尖峰電壓等,都可能超出MOS管耐壓,造成雪崩。設計電路時要充分考慮可能產生的過電壓情況,選用具備雪崩能力的MOS管,或增設電壓鉗位電路,如壓敏電阻、瞬態抑制二極管等,抑制過電壓沖擊。

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