沒有(you)什麽(me)是(shi)不(bu)受(shou)損壞(huai)的，包括 MOSFET。但為什麽(me) MOSFET 會(hui)損壞(huai)？底(di)線(xian)是(shi); 當(dang)您(nin)使(shi)用(yong)超(chao)出(chu)額(e)定值(zhi)的 MOSFET 時(shi)，它們(men)會(hui)受(shou)到(dao)傷害。所以，如果妳(ni)想(xiang)讓妳的 MOSFET 在正(zheng)常(chang)工作(zuo)的情(qing)況下(xia)長(chang)壽(shou)，妳(ni)應(ying)該(gai)認真(zhen)對(dui)待(dai) MOSFET 保護(hu)。幸運(yun)的是(shi)，它並(bing)不(bu)復雜(za)且(qie)易(yi)於理解。但是(shi)，如果您(nin)覺(jiao)得(de)難(nan)以理解並且(qie)想(xiang)了(le)解更(geng)多有關 MOSFET 保護的信(xin)息(xi)，那麽(me)您(nin)來對(dui)地(di)方(fang)了(le)。

在本文中，我(wo)們(men)將告訴(su)您(nin)有關 MOSFET 保護以及如何(he)在您的應用(yong)電(dian)路中保(bao)護 MOSFET 的所有(you)信(xin)息(xi)。

妳(ni)準備(bei)好(hao)了(le)嗎？讓我(wo)們(men)直(zhi)接(jie)跳進(jin)去！

什麽(me)是(shi) MOSFET 保護(hu)？

MOSFET 是(shi)易碎(sui)的設(she)備(bei)，您(nin)很容易(yi)因錯(cuo)誤(wu)的移動(dong)而損壞(huai)。因此(ci)，您(nin)應該(gai)小(xiao)心(xin)處理它們(men)，尤其(qi)是(shi)在未(wei)安(an)裝(zhuang)在(zai)任何(he)電(dian)路中時(shi)。

然(ran)而，安(an)裝(zhuang)的 MOSFET 與電(dian)路中的任何(he)類(lei)似(si)設(she)備(bei)（無(wu)論(lun)是(shi)尺寸(cun)還是(shi)結(jie)構(gou)）壹樣脆弱。 

因此(ci)，MOSFET 保(bao)護涉(she)及所(suo)有(you)不(bu)同的方(fang)法(fa)來有效(xiao)地(di)防(fang)止(zhi)您的 MOSFET 受(shou)到(dao)不(bu)可(ke)預見的損壞(huai)。 

但為什麽(me) MOSFET 對(dui)損壞(huai)如此(ci)敏(min)感(gan)？嗯(ng)，MOSFET 具有(you)超(chao)薄矽(gui)層，您可(ke)以在(zai)柵(zha)極(ji)引腳(jiao)和(he)通(tong)道(dao)之(zhi)間(jian)找(zhao)到(dao)它。現(xian)在(zai)，由(you)於絕(jue)緣(yuan)層太薄，MOSFET 很容易(yi)被過(guo)多的柵源電壓(ya) (Vgs) 損壞(huai)。

為什麽(me) MOSFET 會(hui)失效(xiao)？

MOSFET

確(que)定損壞(huai) MOSFET 的確(que)切(qie)原因並(bing)不(bu)容易(yi)，這就(jiu)是(shi)問(wen)題(ti)所在(zai)。大(da)多數時(shi)候(hou)，我(wo)們(men)不(bu)知道(dao)什麽(me)會(hui)導(dao)致任何(he) MOSFET 出(chu)現故(gu)障。此(ci)外(wai)，MOSFET 中的故障(zhang)將(jiang)導(dao)致其發(fa)生(sheng)故障(zhang)並進入不(bu)同的故障(zhang)模(mo)式。僅此(ci)壹(yi)項就很難找(zhao)出 MOSFET 故障的原始原因。

故(gu)障(zhang)模(mo)式或(huo)原因

以下(xia)是(shi) MOSFET 故障(zhang)的壹些原因：

• 雪(xue)崩(beng)故(gu)障

只要(yao)超(chao)過(guo) MOSFET 的最(zui)大(da)安全(quan)工作(zuo)電壓(ya)，就(jiu)會(hui)發(fa)生(sheng)雪崩(beng)故障。它會(hui)導(dao)致雪崩(beng)擊穿電(dian)壓(ya)，這種擊穿電(dian)壓(ya)沒有(you)那麽(me)大(da)的破(po)壞性，但足(zu)以讓您的 MOSFET 出現(xian)故(gu)障(zhang)。

• 短路負(fu)載(zai)

當(dang)感(gan)性負(fu)載(zai)發(fa)生(sheng)短路時(shi)，電流會(hui)增(zeng)加(jia)，進(jin)而(er)激(ji)活電(dian)流限(xian)制(zhi)。雖(sui)然(ran)這可(ke)以防(fang)止(zhi)電流電(dian)路立(li)即(ji)發(fa)生(sheng)故障(zhang)，但並不(bu)能保(bao)證(zheng) MOSFET 的安全(quan)。

因此(ci)，如果您(nin)持(chi)續的空(kong)頭太(tai)短，最(zui)終(zhong)會(hui)導(dao)致失敗(bai)。

• 多余(yu)的功(gong)耗(hao)

這種故(gu)障模(mo)式取決(jue)於(yu)釋放(fang)的過(guo)量功(gong)率(lv)。如果存在持(chi)續的功(gong)耗(hao)，MOSFET 將變(bian)得(de)足(zu)夠(gou)熱以從(cong)電(dian)路中分離(li)。雖然(ran)它不(bu)會(hui)導(dao)致 MOSFET 發(fa)生(sheng)故障(zhang)，但它確(que)實會(hui)損壞(huai) MOSFET 的熱性(xing)能(neng)。

• 異物損壞(huai)

切(qie)屑(xie)、螺母(mu)、墊(dian)圈(quan)、扳(ban)手(shou)甚至螺栓(shuan)等(deng)異物都會(hui)對(dui) MOSFET 造(zao)成嚴(yan)重損壞(huai)。

• 過(guo)電流

過(guo)電流通(tong)過(guo) MOSFET 會(hui)導(dao)致故障(zhang)。但(dan)是(shi)，損耗(hao)取決(jue)於(yu)幾(ji)個(ge)因素(su)，例(li)如過(guo)量電(dian)流的大(da)小(xiao)以及讓它流過(guo) MOSFET 的時(shi)間。 

如何(he)保護 MOSFET

在(zai)打(da)開基(ji)於 MOSFET 的電路後(hou)的幾分鐘(zhong)內，發(fa)現(xian) MOSFET 過(guo)熱並(bing)燒毀是(shi)很常見(jian)的。盡(jin)管(guan)正(zheng)確(que)連接(jie)了(le)所有組件(jian)，它甚至會(hui)發(fa)生(sheng)。

因此(ci)，如果您(nin)已檢查並(bing)確(que)認所有連(lian)接(jie)，但 MOSFET 仍(reng)然(ran)損壞(huai)，以下(xia)是(shi)壹些保護 MOSFET 的最(zui)佳方(fang)法(fa)：

雪崩保護(hu)

當(dang) MOSFET 的結(jie)溫(wen)由(you)於過(guo)壓(ya)情(qing)況而(er)超過(guo)絕(jue)對(dui)限(xian)值(zhi)時(shi)，它們(men)可(ke)能會(hui)損壞(huai)。在 MOSFET 的內部(bu)體二極(ji)管(guan)兩端(duan)施加超過(guo)總最(zui)大(da)電壓(ya)的額外(wai)電(dian)壓(ya)會(hui)導(dao)致雪崩(beng)電(dian)壓(ya)。

雪(xue)崩(beng)保護電(dian)路

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現在，您可(ke)以通(tong)過(guo)在 MOSFET 的端子上安裝(zhuang)壹(yi)個額外(wai)的外部(bu)高(gao)功(gong)率(lv)二極(ji)管(guan)來輕松(song)解決(jue)這個(ge)問(wen)題(ti)。該(gai)解決(jue)方(fang)案(an)有助(zhu)於(yu)分擔(dan)二極(ji)管(guan)兩端(duan)的反(fan)向電流，從(cong)而(er)避免(mian)產(chan)生(sheng)過(guo)多熱量。

擺(bai)脫(tuo)雜(za)散電(dian)感(gan)

MOSFET 的壹個(ge)常(chang)見(jian)問(wen)題(ti)是(shi)雜散電(dian)感(gan)。雜(za)散電(dian)感(gan)通(tong)常(chang)隱(yin)藏在(zai)電(dian)路的軌道(dao)內。 

電(dian)路圖(tu)1

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此(ci)外(wai)，當(dang)電(dian)流電(dian)平和(he)開(kai)關頻(pin)率(lv)較高(gao)時(shi)，PCB軌道(dao)（連接(jie)路徑(jing)）中最(zui)小(xiao)的微不(bu)足(zu)道(dao)的增加(jia)將(jiang)產(chan)生(sheng)互連電(dian)感(gan)。 

PCB軌道(dao)

由(you)於低(di)效(xiao)的瞬變(bian)、尖(jian)峰和(he)傳(chuan)導，它還將(jiang)導(dao)致 MOSFET 行為的嚴(yan)重缺陷。

對(dui)此(ci)的解決(jue)方(fang)案(an)是(shi)確(que)保在(zai)制(zhi)作(zuo) PCB 時(shi)走線(xian)更(geng)寬，並確(que)保您(nin)的設(she)備(bei)盡(jin)可(ke)能靠近(jin)驅(qu)動(dong) MOSFET的驅動(dong)器IC，並(bing)確(que)保它們(men)彼(bi)此(ci)靠(kao)近(jin)。

電路圖(tu)2

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柵極(ji)電(dian)阻(zu)的重要(yao)性(xing)

MOSFET 漏極(ji)/柵(zha)極(ji)引腳(jiao)上的有害尖峰可(ke)能會(hui)導(dao)致 MOSFET 出現(xian)嚴(yan)重問(wen)題(ti)。

因此(ci)，為了(le)解決(jue)這個(ge)問(wen)題(ti)，您可(ke)以使(shi)用(yong)壹(yi)個(ge)與(yu) MOSFET 柵極(ji)和(he)邏(luo)輯(ji)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)串(chuan)聯(lian)的低值(zhi)電(dian)阻(zu)器。

因此(ci)，該(gai)解決(jue)方(fang)案(an)允(yun)許(xu)對(dui)內(nei)部電(dian)容器(qi)進行指數(shu)充(chong)電，從(cong)而(er)減少出現(xian)負(fu)尖(jian)峰的機會(hui)。

使(shi)用(yong)反(fan)向二極(ji)管(guan)

雖然(ran)逐漸(jian)充(chong)電(dian)的柵極(ji)電(dian)容(rong)減弱了(le)有害尖峰的機會(hui)，但(dan)它也(ye)延(yan)遲(chi)了(le)電容的放(fang)電(dian)。當(dang)延(yan)遲(chi)放(fang)電(dian)發(fa)生(sheng)時(shi)，它會(hui)導(dao)致 MOSFET 在壓(ya)力條件下(xia)工作(zuo)並產(chan)生(sheng)過(guo)多的熱量。

這個(ge)問(wen)題(ti)的解決(jue)方(fang)案(an)是(shi)增加(jia)壹(yi)個(ge)與柵極(ji)電(dian)阻(zu)並聯(lian)的反(fan)向二極(ji)管(guan)。此(ci)外(wai)，它還通(tong)過(guo)邏(luo)輯(ji)輸(shu)入(ru)和(he)二(er)極(ji)管(guan)為柵極(ji)靜(jing)電(dian)放(fang)電(dian)創(chuang)建(jian)路徑(jing)來處理延遲(chi)放(fang)電(dian)問(wen)題(ti)。

反(fan)向二極(ji)管(guan)電路

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防(fang)止(zhi) MOSFET 過(guo)熱

您(nin)可(ke)以為基(ji)於 MOSFET 的電路安(an)裝(zhuang)可(ke)回(hui)流焊(han)熱保(bao)護(hu)，以防(fang)止(zhi)過(guo)熱或(huo)允(yun)許(xu)散熱(re)。

‘

當(dang) MOSFET 在(zai)常溫下(xia)工作(zuo)時(shi)，RTP 就像(xiang)壹(yi)個(ge)低值(zhi)電(dian)阻(zu)器，您(nin)會(hui)發(fa)現(xian)它安(an)裝(zhuang)在 MOSFET 附(fu)近(jin)。這樣，RTP 就可(ke)以精確(que)地(di)感(gan)應 MOSFET 的溫度(du)。 

過(guo)熱 MOSFET 電(dian)路修(xiu)復(fu)

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此(ci)外(wai)，隨著 MOSFET 的溫度(du)升高(gao)，RTP 切(qie)換(huan)到(dao)高(gao)值(zhi)電(dian)阻(zu)器。因此(ci)，該(gai)開關可(ke)阻(zu)止(zhi)功(gong)率(lv)流向(xiang) MOSFET 並防(fang)止(zhi)其損壞(huai)。

在柵(zha)極(ji)和(he)源極(ji)之(zhi)間(jian)使(shi)用(yong)電(dian)阻(zu)器

這是(shi)保護(hu) MOSFET 並(bing)防(fang)止(zhi)其在(zai)任何(he)情(qing)況下(xia)燒(shao)毀的有效(xiao)方(fang)法(fa)。

在柵極(ji)和(he)源極(ji)之(zhi)間(jian)使(shi)用(yong)壹(yi)個(ge)電(dian)阻(zu)器（1K 到(dao) 10K 之(zhi)間(jian)的任何(he)位置(zhi)）將(jiang)確(que)保您(nin)的 MOSFET 在您(nin)移(yi)除開(kai)關信(xin)號(hao)後(hou)可(ke)以快(kuai)速關閉。這可(ke)以防(fang)止(zhi)閂(shuan)鎖(suo)效(xiao)應和(he)可(ke)能的損壞(huai)。

柵(zha)極(ji)/源極(ji)電(dian)路

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保護MOSFET器件(jian)的註(zhu)意(yi)事(shi)項(xiang)

由(you)於 N 溝(gou)道(dao) MOSFET 和(he) P 溝(gou)道(dao) MOSFET 是(shi)敏(min)感(gan)器(qi)件，因此(ci)您(nin)必須始終(zhong)小(xiao)心(xin)處理它們(men)。

此(ci)外(wai)，當(dang)電(dian)路有(you)電(dian)源時(shi)，請勿(wu)連接(jie)或斷(duan)開(kai) MOSFET。始終(zhong)確(que)保電(dian)源關閉，以防(fang)止(zhi)對(dui)您(nin)和(he)您(nin)昂貴的 MOSFET 造(zao)成電(dian)氣(qi)損壞(huai)。

最(zui)後(hou)的話(hua)

MOSFET

MOSFET 保護(hu)至關重要(yao)，更(geng)重要(yao)的是(shi)了(le)解潛在問(wen)題(ti)以及如何(he)預防(fang)或修(xiu)復(fu)它們(men)。

我(wo)們(men)沒有(you)提(ti)到(dao) MOSFET 故障(zhang)的其他壹(yi)些原因包(bao)括電池故(gu)障(zhang)，當(dang)電(dian)池供電電(dian)壓(ya)過(guo)低時(shi)會(hui)發(fa)生(sheng)這種情(qing)況，快(kuai)速減速，電(dian)機發(fa)黑(hei)和(he) dV/dt 故(gu)障。

最(zui)後(hou)，確(que)保正(zheng)確(que)調整(zheng)電(dian)子電路以降(jiang)低(di) MOSFET 的故障(zhang)率(lv)。好(hao)了(le)，本文到(dao)此(ci)結(jie)束(shu)，如果您(nin)需要進壹(yi)步(bu)的幫(bang)助(zhu)，請隨時(shi)與我(wo)們(men)聯系(xi)，我(wo)們(men)將很樂(le)意為您提(ti)供幫(bang)助(zhu)。