干貨 | MOS管“炸”與“不炸”，關鍵就在這

• 來源：宇芯電子 更新時間：2019-04-13 15:28:47點擊：6次

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          我們知道開關電源中MOSFET、 IGBT很容易燒壞的器件。開關器件長期工作于高電壓大電流狀態(tài)，承受著很大的功耗，一但過壓或過流就會導致功耗大增，晶圓結(jié)溫急劇上升，如果散熱不及時，就會導致器件損壞，甚至可能會伴隨爆炸，非常危險。這里就衍生一個概念，安全工作區(qū)。

  
  

  一、什么是安全工作區(qū)？              

   

          安全工作區(qū)：SOA（Safe operating area）是由一系列（電壓，電流）坐標點形成的一個二維區(qū)域，開關器件正常工作時的電壓和電流都不會超過該區(qū)域。簡單的講，只要器件工作在SOA區(qū)域內(nèi)就是安全的，超過這個區(qū)域就存在危險。

   

  二、SOA具體如何應用和測試呢？

   

          開關器件的各項參數(shù)在數(shù)據(jù)手冊中都會明確標注，這里我們先來解讀兩個參數(shù)：

   

          1）VDS（Drain-source voltage）：漏源電壓標稱值，反應的是漏源極能承受的電壓值；

   

          2）IDM（Drain current(pulsed)）：漏源單脈沖電流（非重復脈沖），反應的是漏源極可承受的單次脈沖電流強。

  

  圖1 開關器件參數(shù)表

   

          器件手冊一般都會提供SOA（Safe operating area）數(shù)據(jù)圖表，主要和晶圓的散熱、瞬間電壓和電流的承受能力有關，通過IDM和VDS及器件晶圓溝道損耗的限制形成一個工作區(qū)域，稱為安全工作區(qū)，如下圖所示。安全工作區(qū)可以避免管子因結(jié)溫過高而損壞。

  

  圖2 器件手冊SOA曲線圖

   

          示波器的測試應用非常簡單，使用電壓、電流探頭正常測試開關管的VDS和IDM，并打開SOA分析功能，對照數(shù)據(jù)手冊的SOA數(shù)據(jù)設置好示波器的SOA參數(shù)即可。一但波形觸碰到安全區(qū)以外的區(qū)域，就說明器件超額工作，存在危險。

   

  三、示波器的SOA分析功能有哪些作用？

   

          1）支持連續(xù)測試，并統(tǒng)計通過及失敗的總數(shù)次，該模式可用于連續(xù)烤機測試；

   

          2）支持觸碰（波形超出安全區(qū)域）停止、自動截圖、聲音提示操作；

   

          3）安全工作區(qū)可通過電壓、電流、功率限制設定，也可自定義設定。

  

  圖3 示波器SOA測試波形圖

   

  四、總結(jié)

   

          開關器件的安全工作區(qū)是一項非常重要的參數(shù)，通過示波器的SOA分析功能，可以快速有效的確定器件的工作是否安全，確保產(chǎn)品安全可靠。

  
  

  
  

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