mos管经常烧坏的原因以及解决方法-KIA MOS管
MOS管经常烧坏的原因主要包括过电压、过电流、静电放电、高温、开关损耗过大、击穿(交叉传导)、没有续流电流路径等。
过电压
过电压是指电路中电压突然增加至远远超过功率MOS管承受范围的情况,电源电压异常、开关电路失效、电感和电容器反复开关时产生的反向电压等现象都会导致过电压的产生。
因为MOS管对电压的耐受性非常小,所以即使超出额定电压仅几纳秒,也很容易导致设备损坏,因此MOS管的额定电压应保守考虑预期的电压水平,并且需要注意抑制任何电压尖峰或振铃。
过电流
过电流是指电路中电流突然增加至远远超过功率MOS管承受范围的情况,输出负载过大、开关电路失效、电感和电容器反复开关时产生的反响电流都会导致过电流的产生。
因为导通电阻相对较高,高平均电流会在MOS管中引起较大的热耗散,所以高电流且散热不良,MOS管将因高温而被烧坏,最佳解决方法是可直接并联方式以共享高负载电流。
静电放电和高温
MOS管对静电放电敏感,尤其是在与其他元件或人体之间发生的电荷交换现象,如果静电放电能量过大,会导致MOS管的击穿或损坏。同时,MOS管在高温环境下工作时,会降低其电性能,进而引起烧坏。
因此,要保证焊接点的质量和稳定性。避免出现虚焊、冷焊等现象。也要关注散热问题,通过加装散热片、风扇等散热装置来降低高温问题。
开关损耗过大
由于开关损耗往往大于导通状态损耗,如果损耗超出了MOS管的承受范围,就会导致损坏。这要求在设计电路时,需要合理选择电路元件,确保电路的稳定性和可靠性。
击穿(交叉传导)
如果两个相对的MOS管的控制信号重叠,可能会出现两个MOS管同时导通的情况,使电源短路,即击穿条件。这会导致电源去耦电容通过两个器件快速放电,使通过两个开关设备的电流脉冲非常短但非常强,从而损坏设备。
没有续流电流路径
当通过任何电感负载切换电流时,如果没有为该电流提供续流路径,可能会导致MOS管损坏。这要求工程师在设计电路时,必须为此电流提供续流路径,例如通过与每个开关器件反并联连接的续流二极管。
为了避免MOS管烧坏,需要采取措施解决和防范过电压现象,合理设计电路,选择合适的元件,并加强电路维护,以确保电路的稳定性和可靠性。
MOS管控制端栅极串联电阻是否过大?
虽然MOS管属于电压控制型器件,但是该电阻不能省,串联该电阻起到隔离保护作用。
若该电阻太大,因为MOS管会有结电容,管子太大充电速度慢,管子很长时间达不到饱和开通状态,从而过热烧毁。该电阻阻值一般10k以内即可。
若为正反转控制电机驱动电路,如下图4个二极管不能省,这4个二极管属于电机线圈续流二极管,用于保护控制电路,若控制管使用的是MOS管,其内部一般会有寄生二极管,不需要外接。
雪崩破坏
如果在漏极-源极间外加超出器件额定VDSS的电涌电压,而且达到击穿电压V(BR)DSS (根据击穿电流其值不同),并超出一定的能量后就发生破坏的现象。
在介质负载的开关运行断开时产生的回扫电压,或者由漏磁电感产生的尖峰电压超出功率MOSFET的漏极额定耐压并进入击穿区而导致破坏的模式会引起雪崩破坏。
典型电路:
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