MOS管损坏原因

MOS管是什么?

MOS管,全程就是MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor),是一种场效应晶体管。‌

MOS管控制原理

MOS管的工作原理是通过栅极电压(G)来控制源极(D)和漏极(S)之间的电流,具有高输入阻抗和简单的制造工艺,适用于高度集成化的电路设计。‌

MOS管分类

MOS管根据其导电沟道的类型,可以分为N沟道和P沟道两种。PMOS是指n型衬底、p沟道的MOS管,依靠空穴流动来运送电流。与NMOS相比,PMOS的应用相对较少,主要是因为其导电性能和制造工艺的差异。


MOS管应用驱动电路

这个应用比较简单,要求Vgs的驱动电压大于MSO管的规格书规定值,MOS管就可以正常打开了。

MOS管损坏表现及原因

‌MOS管损坏的主要原因包括过压、过流、过热、静电、动态损坏等。‌

1‌.过压损坏‌:MOS管在工作时经常会遭受电压突变的冲击,如果超过了器件的额定工作电压范围,就会导致MOS管损坏。

解决方案可以包括使用过压保护器件如TVS二极管来保护MOS管,合理设计电路以避免电压突变对MOS管的冲击‌。

2‌.过流损坏‌:当电流超过MOS管的额定工作电流范围时,会引起功耗过大,导致器件温度升高,甚至烧毁。

解决方案可以包括设计合理的过流保护电路,如电流限制器和保险丝,或者选择额定电流更大的MOS管‌。

3‌.过热损坏‌:MOS管的工作温度范围通常较窄,如果超出了额定工作温度,则会导致器件失效。

解决方案可以包括加装散热器或风扇,增加器件的散热面积,提高散热效果,或者选择额定工作温度更高的MOS管‌。

过热损坏,一般是和过压等场景绑定的,由于过载导致产生过热损坏。

4‌.静电损坏‌:静电是电子设备常见的敌人之一,当静电击中MOS管时,可能会导致器件损坏。

解决方案可以包括使用防静电包装材料和静电消除器件,如防静电手腕带和工作台,以及在输入端使用静电保护二极管等器件‌。

5‌.动态损坏‌:MOS管在开关过程中可能会产生大量的噪声和冲击,这可能引起一些不可恢复的损坏。解决方案可以包括采用合适的驱动电路和过渡抑制电路,以及使用特别设计的MOS管‌ 。

6‌.雪崩失效‌:当漏极和源极之间的电压超过了MOSFET的额定电压时,会导致MOSFET失效。

预防办法包括在选型时留足耐压余量,增加吸收电路来吸收过高的电压尖峰,并优化PCB布线以减小寄生电感‌3。

实际问题

题主本人遇到了MOS管损坏的问题,对于产品而言D和S之间阻抗异常,目前排查没有持续超过直流耐压的过压风险存在。

但是通过静电实验未出现损坏的表现,这个问题就比较奇怪,很难复现到一样的场景。

通过加电流模拟,损坏的表现和实际产品的表现又不一样。

以至于怀疑是不是产品批次的问题了。

这个大家有类似的问题,也可以沟通下,希望各位给一点意见。

今天天气不错。

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