雪崩失效
MOSFET漏源極的電壓超過(guò)其規(guī)定電壓值，并且達(dá)到一定的能量限度而導(dǎo)致的一種常見的失效模式。下面這張測(cè)試圖是區(qū)分是否雪崩失效。
那么，我們應(yīng)該怎樣有效預(yù)防雪崩效應(yīng)呢？
雪崩效應(yīng)的主要原因是由電壓引起的，因此在預(yù)防手段上，我們會(huì)著重從電壓方面入手：
1、合理降額，目前行業(yè)內(nèi)的降額一般選取80%-95%；
2、合理的變壓器反射電壓；
3、合理的RCD及TVS吸收電路設(shè)計(jì)；
4、盡量采用粗、短的布局結(jié)構(gòu)的大電流布線，減少布線寄生電感；
5、選擇合理的柵極電阻Rg；
6、在大功率電源中，適當(dāng)?shù)募尤隦C減震或齊納二極管進(jìn)行吸收。
SOA失效（電流失效）
是指電源在運(yùn)行時(shí)，異常的大電流和電壓同時(shí)疊加在MOSFET上面，造成瞬時(shí)局部發(fā)熱而導(dǎo)致的破壞模式。或者是由于芯片與散熱器及封裝不能及時(shí)達(dá)到熱平衡導(dǎo)致熱積累，持續(xù)的發(fā)熱使溫度超過(guò)氧化層限制而導(dǎo)致的熱擊穿模式。
SOA失效的預(yù)防措施
1、確保在最差條件下，MOSFET所有功率限制條件均在SOA限制線以內(nèi)。
2、將OCP功能做到精確細(xì)致。在進(jìn)行OCP點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，一般可能會(huì)取1.1-1.5倍電流余量居多，隨后根據(jù)IC的保護(hù)電壓，例如0.7V開始調(diào)試RSENSE電阻。
3、合理的熱設(shè)計(jì)余量，例如加入散熱器。
MOS管發(fā)熱分析
MOS管發(fā)熱一般是由于超出安全區(qū)域引起發(fā)熱而導(dǎo)致的。
發(fā)熱的原因一般是直流功率和瞬態(tài)功率兩種：
直流功率
1.導(dǎo)通電阻RDS(on)損耗，高溫時(shí)RDS(on)增大，導(dǎo)致一定電流下，功耗增加；
2.由漏電流IDSS引起的損耗（和其他損耗相比較小）；
瞬態(tài)功率：
1.外加單觸發(fā)脈沖；
2.負(fù)載短路；
3.開關(guān)損耗（接通、斷開） ，與溫度和工作頻率是相關(guān)的；
4.內(nèi)置二極管的trr損耗（上下橋臂短路損耗），與溫度和工作頻率是相關(guān)的；
一般解決MOS管發(fā)熱問題，要判斷是否是以上原因造成，需要進(jìn)行正確的測(cè)試去發(fā)現(xiàn)問題所在 。
在進(jìn)行開關(guān)電源測(cè)試中，可以用三用表測(cè)量控制電路其他器件的引腳電壓，重點(diǎn)在于用示波器測(cè)量相關(guān)的電壓波形。
當(dāng)判斷開關(guān)電源是否工作正常，例如電源的工作狀態(tài)，變壓器原邊和次級(jí)以及輸出反饋是否合理，開關(guān)MOS管是否工作正常，PWM控制器輸出端是否正常，包括脈沖的幅度和占空比是否正常，等等。
解決的措施：
改變柵極驅(qū)動(dòng)電阻阻值，選擇合適的頻率，給予MOS管完全導(dǎo)通創(chuàng)造條件；
選擇內(nèi)阻更小的MOS管，使管子本身的壓降降低；
合理選擇的散熱器。
此外，常見的MOS管失效效應(yīng)還有：
體二極管失效
在橋式、LLC等需要使用體二極管進(jìn)行續(xù)流的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，由于體二極管（PN結(jié)）遭受破壞而導(dǎo)致的失效。
預(yù)防方案：
1.選用恢復(fù)時(shí)間較小的MOS管
2.優(yōu)化電路設(shè)計(jì)
靜電失效
當(dāng)MOS管受到靜電放電時(shí)，會(huì)導(dǎo)致器件失效。
預(yù)防方案：
采用靜電保護(hù)電路來(lái)保護(hù)MOS管。
柵極電壓失效
由于柵極遭受異常電壓尖峰，而導(dǎo)致柵極柵氧層失效
預(yù)防方案
選擇合適的MOS管型號(hào)，或者采用過(guò)壓保護(hù)電路來(lái)保護(hù)MOS管。
諧振失效
在并聯(lián)使用的過(guò)程中，柵極及電路寄生參數(shù)導(dǎo)致震蕩引起的失效。
預(yù)防方案
1.PCB布線時(shí)，走線需要盡量短，尤其是MOS管驅(qū)動(dòng)信號(hào)線；
2.驅(qū)動(dòng)回路中串聯(lián)電阻，以增大阻尼；
3.采用補(bǔ)償電路來(lái)消除諧振效應(yīng)。
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