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  6. MOS管安全工作區SOA詳解
    • 發布時間:2021-09-16 18:35:42
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    MOS管安全工作區SOA詳解
    一、引出
    開關器件長期工作于高電壓大電流狀態,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。 
    安全工作區:SOA(Safe operating area)是由一系列(電壓,電流)坐標點形成的一個二維區域,開關器件正常工作時的電壓和電流都不會超過該區域。簡單的講,只要器件工作在SOA區域內就是安全的,超過這個區域就存在危險。
    二、與SOA有關的參數 
    1、VDS(Drain-source voltage):漏源電壓標稱值,反應的是漏源極能承受的最大的電壓值;
    2、IDM(Drain current(pulsed)):漏源最大單脈沖電流(非重復脈沖),反應的是漏源極可承受的單次脈沖電流強度。
    3、Rds(on):MOS管源極與漏極之間的導通電阻。
    MOS管安全工作區SOA
    三、SOA介紹
    MOS管安全工作區SOA
    如上圖所示就是該MOS的安全工作區。
    最上面的紅色橫線代表了MOS管的最大電流限制IDM,如該MOS管的值為88A。
    最右邊的綠色豎線代表了MOS管的最高耐壓值Vds,如該MOS管的值為600V。
    左邊的橙色斜線表示,當Vds還很小時,隨著Vds增大,Vds與IDM滿足歐姆定律:VDS = ID · RDS(ON)。因為在Vgs與溫度一定的情況下,RDS(ON)近乎于常數,因此橙色線看起來像直線。
    右邊的藍色斜線表示了不同的單脈沖寬度下,VDS與IDM的關系。比如當脈沖寬度為10ms時,如果VDS為200V,那么對應到藍色斜線上,可以得到IDM大約為1.5A的限制。
    四、SOA的測量
    使用電壓探頭測量MOS管的VDS電壓,電流探頭測量IDM,如果示波器支持SOA分析功能,就可以進行測試了。
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