一、引出
开关器件长期工作于高电压大电流状态,承受着很大的功耗,一但过压或过流就会导致功耗大增,晶圆结温急剧上升,如果散热不及时,就会导致器件损坏,甚至可能会伴随爆炸,非常危险。这里就衍生一个概念,安全工作区。
安全工作区:SOA(Safe operating area)是由一系列(电压,电流)坐标点形成的一个二维区域,开关器件正常工作时的电压和电流都不会超过该区域。简单的讲,只要器件工作在SOA区域内就是安全的,超过这个区域就存在危险。
二、与SOA有关的参数
1、VDS(Drain-source voltage):漏源电压标称值,反应的是漏源极能承受的最大的电压值;
2、IDM(Drain current(pulsed)):漏源最大单脉冲电流(非重复脉冲),反应的是漏源极可承受的单次脉冲电流强度。
3、Rds(on):MOS管源极与漏极之间的导通电阻。
三、SOA介绍
如上图所示就是该MOS的安全工作区。
最上面的红色横线代表了MOS管的最大电流限制IDM,如该MOS管的值为88A。
最右边的绿色竖线代表了MOS管的最高耐压值Vds,如该MOS管的值为600V。
左边的橙色斜线表示,当Vds还很小时,随着Vds增大,Vds与IDM满足欧姆定律:VDS = ID · RDS(ON)。因为在Vgs与温度一定的情况下,RDS(ON)近乎于常数,因此橙色线看起来像直线。
右边的蓝色斜线表示了不同的单脉冲宽度下,VDS与IDM的关系。比如当脉冲宽度为10ms时,如果VDS为200V,那么对应到蓝色斜线上,可以得到IDM大约为1.5A的限制。
四、SOA的测量
使用电压探头测量MOS管的VDS电压,电流探头测量IDM,如果示波器支持SOA分析功能,就可以进行测试了。
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