MOS管雪崩电流及雪崩电流在电路中的应用-KIA MOS管
MOS管雪崩电流解析
雪崩电流在MOS管的数据表中表示为IAV，雪崩能量代表功率MOS管抗过压冲击的能力。
在调试过程中，选取一定的电感值，然后将电流增大，也就是功率MOS管开通的时间增加，然后关断，直到功率MOSFET损坏，对应的大电流值就是大的雪崩电流。
IAV通常要将前面的调试值做70%或80%降额处理，所以它是一个可以保证的参数。一些功率MOS管供应商会对这个参数在生产线上做100%全部检测，由于有降额，所以不会损坏器件。
留意：测量雪崩能量时，功率MOS管运作在UIS非钳位开关状态下，所以功率MOSFET不是运作在放大区，而是运作在可变电阻区和截止区。
所以大的雪崩电流IAV通常小于大的连续的漏极电流值ID。采用的电感值越大，雪崩电流值越小，但雪崩能量越大，生产线上需要调试时间越长，生产率越低。电感值太小，雪崩能量越小。
目前低压的功率MOS管通常取0.1mH，此时，雪崩电流相对于大的连续的漏极电流值ID有明显的改变，而且调试时间比较合适范围。
MOS管雪崩电流在反激电源电路设计中的应用
在MOS管选型时，工程师在很多时候会忽略一些MOS管的电气参数，如MOS管的雪崩电流。有时候工程师就会纳闷同样的连续工作电流ID和导通电阻RDS(ON)，为什么雪崩电流不一样？本文将讨论如何理解MOS管雪崩电流在反激电源电路设计的应用。
首先我们要了解MOS管雪崩电流的两个参数概念IAR和IAS，IAR是指重复脉冲下雪崩电流，IAS是指单次脉冲雪崩电流，可以看出IAR和IAS都是指的脉冲电流，而ID是持续工作的电流，因此雪崩电流和它没有可比性。
接下来要知道MOS管在什么情况下会考虑雪崩电流，通常情况下，MOS管发生雪崩一定是MOS管的漏源极电压超过了其耐压值，比如在反激电源上比较明显，漏极上的尖峰电压会超出MOS管的耐压，有时是连续的，有时也只有一次，像电源开机的瞬间。
当漏源电压超过期耐压值，MOS管就会被击穿，但击穿后不一定会坏。当MOS管被脉冲高压击穿雪崩状态就出现了，如图1所示，但此时漏源电源并没有被击穿为零，而是维持在比标称耐压更高的电压，此时流过漏极的电流就是雪崩电流。
MOS管雪崩状态VDS的波形曲线图
不论是重复脉冲的雪崩，还是单次脉冲的雪崩，如果造成的能量过大，或者MOS散热不良，时间长了都会造成MOS管因为过热而损坏，此时需要对脉冲的宽度有一定的限制。
如图2所示，TMA9N90H的IAR和EAR参数分别为7.5A和45mJ，假如TMA9N90H用于AC380V系列的反激电源中，直流电压DC537V，考虑网压±15%波动和开机瞬间1.5倍的浪涌尖峰，瞬间的尖峰会超过900V。
从参数表可以看出EAR=45mJ，若电压为VDS=900V，IAR=7.5A，则反复流过的脉冲电流宽度t=EA/(VDS*IAR)= 45mJ/(900V*7.5A)=6.7us。也就是说，如果TMA9N90H在工作时流过的脉冲电流宽度t=6.7us的话，就能承受7.5A的反复雪崩电流。
电气特性参数表
由以上可以看出，只有当MOS管上有过压脉冲时，才需要考虑MOS管的雪崩电流，比如反激电源等应用上。因此在选择MOS管时耐压一般要放10%的余量，但瞬时脉冲高压也不要太过于担心，有了雪崩效应，在保证MOS管所能承受的雪崩能量前提下，是不会造成MOS管损坏的。
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