對(duì)于開(kāi)關(guān)頻率小于100kHz的信號(hào)一般?。?00~500)kHz載波頻率較好,變壓器選用較高磁導(dǎo)如5K、7K等高頻環(huán)形磁芯,其原邊磁化電感小于約1毫亨左右為好。這種驅(qū)動(dòng)電路只適合于信號(hào)頻率小于100kHz的場(chǎng)合,因信號(hào)頻率相對(duì)載波頻率太高的話,相對(duì)延時(shí)太多,且所需驅(qū)動(dòng)功率增大,UC3724和UC3725芯片發(fā)熱溫升較高,故100kHz以上開(kāi)關(guān)頻率只對(duì)較小極電容的MOSFET才可以。對(duì)于1kVA左右開(kāi)關(guān)頻率小于100kHz的場(chǎng)合,它是一種良好的驅(qū)動(dòng)電路。該電路具有以下特點(diǎn):?jiǎn)坞娫垂ぷ?,控制信?hào)與驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)隔離,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單尺寸較小,尤其適用于占空比變化不確定或信號(hào)頻率也變化的場(chǎng)合。場(chǎng)效應(yīng)管的柵極電壓對(duì)其導(dǎo)電性能有明顯影響,通過(guò)調(diào)節(jié)柵極電壓可以控制電路的輸出。中山多晶硅金場(chǎng)效應(yīng)管廠家精選
雪崩失效分析(電壓失效),底什么是雪崩失效呢,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)MOSFET在電源板上由于母線電壓、變壓器反射電壓、漏感尖峰電壓等等系統(tǒng)電壓疊加在MOSFET漏源之間,導(dǎo)致的一種失效模式。簡(jiǎn)而言之就是由于就是MOSFET漏源極的電壓超過(guò)其規(guī)定電壓值并達(dá)到一定的能量限度而導(dǎo)致的一種常見(jiàn)的失效模式。下面的圖片為雪崩測(cè)試的等效原理圖,做為電源工程師可以簡(jiǎn)單了解下??赡芪覀兘?jīng)常要求器件生產(chǎn)廠家對(duì)我們電源板上的MOSFET進(jìn)行失效分析,大多數(shù)廠家都光給一個(gè)EAS.EOS之類的結(jié)論,那么到底我們?cè)趺磪^(qū)分是否是雪崩失效呢,下面是一張經(jīng)過(guò)雪崩測(cè)試失效的器件圖,我們可以進(jìn)行對(duì)比從而確定是否是雪崩失效。南京源極場(chǎng)效應(yīng)管生產(chǎn)廠家在選型場(chǎng)效應(yīng)管時(shí),需要考慮其工作溫度范圍、最大耗散功率和靜態(tài)特性等參數(shù)。
以N溝道為例,它是在P型硅襯底上制成兩個(gè)高摻雜濃度的源擴(kuò)散區(qū)N+和漏擴(kuò)散區(qū)N+,再分別引出源極S和漏極D。源極與襯底在內(nèi)部連通,二者總保持等電位。當(dāng)漏接電源正極,源極接電源負(fù)極并使VGS=0時(shí),溝道電流(即漏極電流)ID=0。隨著VGS逐漸升高,受柵極正電壓的吸引,在兩個(gè)擴(kuò)散區(qū)之間就感應(yīng)出帶負(fù)電的少數(shù)載流子,形成從漏極到源極的N型溝道,當(dāng)VGS大于管子的開(kāi)啟電壓VTN(一般約為+2V)時(shí),N溝道管開(kāi)始導(dǎo)通,形成漏極電流ID。場(chǎng)效應(yīng)晶體管于1925年由Julius Edgar Lilienfeld和于1934年由Oskar Heil分別發(fā)明,但是實(shí)用的器件一直到1952年才被制造出來(lái)(結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管,Junction-FET,JFET)。1960年Dawan Kahng發(fā)明了金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-effect transistor, MOSFET),從而大部分代替了JFET,對(duì)電子行業(yè)的發(fā)展有著深遠(yuǎn)的意義。
下面對(duì)MOS失效的原因總結(jié)以下六點(diǎn),然后對(duì)1,2重點(diǎn)進(jìn)行分析:1:雪崩失效(電壓失效),也就是我們常說(shuō)的漏源間的BVdss電壓超過(guò)MOSFET的額定電壓,并且超過(guò)達(dá)到了一定的能力從而導(dǎo)致MOSFET失效。2:SOA失效(電流失效),既超出MOSFET安全工作區(qū)引起失效,分為Id超出器件規(guī)格失效以及Id過(guò)大,損耗過(guò)高器件長(zhǎng)時(shí)間熱積累而導(dǎo)致的失效。3:體二極管失效:在橋式、LLC等有用到體二極管進(jìn)行續(xù)流的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中,由于體二極管遭受破壞而導(dǎo)致的失效。4: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。5:靜電失效:在秋冬季節(jié),由于人體及設(shè)備靜電而導(dǎo)致的器件失效。6: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。場(chǎng)效應(yīng)管的優(yōu)勢(shì)在于低噪聲、高放大倍數(shù)和低失真,適用于高要求的音頻放大電路中。
在二極管加上正向電壓(P端接正極,N端接負(fù)極)時(shí),二極管導(dǎo)通,其PN結(jié)有電流通過(guò)。這是因?yàn)樵赑型半導(dǎo)體端為正電壓時(shí),N型半導(dǎo)體內(nèi)的負(fù)電子被吸引而涌向加有正電壓的P型半導(dǎo)體端,而P型半導(dǎo)體端內(nèi)的正電子則朝N型半導(dǎo)體端運(yùn)動(dòng),從而形成導(dǎo)通電流。同理,當(dāng)二極管加上反向電壓(P端接負(fù)極,N端接正極)時(shí),這時(shí)在P型半導(dǎo)體端為負(fù)電壓,正電子被聚集在P型半導(dǎo)體端,負(fù)電子則聚集在N型半導(dǎo)體端,電子不移動(dòng),其PN結(jié)沒(méi)有電流通過(guò),二極管截止。在柵極沒(méi)有電壓時(shí),由前面分析可知,在源極與漏極之間不會(huì)有電流流過(guò),此時(shí)場(chǎng)效應(yīng)管處與截止?fàn)顟B(tài)(圖7a)。當(dāng)有一個(gè)正電壓加在N溝道的MOS場(chǎng)效應(yīng)管柵極上時(shí),由于電場(chǎng)的作用,此時(shí)N型半導(dǎo)體的源極和漏極的負(fù)電子被吸引出來(lái)而涌向柵極,但由于氧化膜的阻擋,使得電子聚集在兩個(gè)N溝道之間的P型半導(dǎo)體中,從而形成電流,使源極和漏極之間導(dǎo)通。可以想像為兩個(gè)N型半導(dǎo)體之間為一條溝,柵極電壓的建立相當(dāng)于為它們之間搭了一座橋梁,該橋的大小由柵壓的大小決定。JFET常用于低頻放大電路、高輸入阻抗的場(chǎng)合。中山多晶硅金場(chǎng)效應(yīng)管廠家精選
場(chǎng)效應(yīng)管的使用方法需要注意輸入電壓和功率的限制,避免損壞器件。中山多晶硅金場(chǎng)效應(yīng)管廠家精選
MOS管參數(shù):功率MOSFET的一定較大額定值:注①:漏源較大電壓VDSS,可視為反向施加在體二極管兩端的電壓值,故只有一個(gè)方向。注②:柵源較大電壓VGSS,即施加在柵極電極與源極電極之間的電壓,由于柵極與P型半導(dǎo)體襯底中加了SiO2絕緣層,只要電壓一定值超過(guò)絕緣層耐壓均會(huì)擊穿,故有兩個(gè)方向“±”。注③:漏級(jí)較大電流ID與體二極管流過(guò)的反向漏級(jí)較大電流IDR(或稱為IS)一般規(guī)格書中數(shù)值一致,均為流過(guò)N型半導(dǎo)體與P型半導(dǎo)體襯底形成的PN結(jié)的較大電流。注④:ID(pulse)需要看施加電流的脈沖寬度,脈寬不一致的不能沿用規(guī)格書數(shù)據(jù)。注⑤:雪崩電流IAP同樣需要關(guān)注脈沖寬度。中山多晶硅金場(chǎng)效應(yīng)管廠家精選