电源工程师最怕什么?炸机!用着用着就坏了,不可思议MOS管就炸了,真是又怕又恨,可到底是哪里出问题了呢?这一切都和SOA相关。
咱们知道开关电源中MOSFET、 IGBT是最中心也是最简略烧坏的器材。开关器材长时间作业于高电压大电流状况,接受着很大的功耗,一但过压或过流就会导致功耗大增,晶圆结温急剧上升,假如散热不及时,就会导致器材损坏,乃至可能会随同爆破,十分风险。这儿就衍生一个概念,安全作业区。
一、什么是安全作业区?
安全作业区:SOA(Safe operating area)是由一系列(电压,电流)坐标点构成的一个二维区域,开关器材正常作业时的电压和电流都不会超越该区域。简略的讲,只需器材作业在SOA区域内便是安全的,超越这个区域就存在风险。
二、SOA详细怎么运用和测验呢?
开关器材的各项参数在数据手册中都会清晰标示,这儿咱们先来解读两个参数:
VDS(Drain-source voltage):漏源电压标称值,反响的是漏源极能接受的最大的电压值;
IDM(Drain current(pulsed)):漏源最大单脉冲电流(非重复脉冲),反响的是漏源极可接受的单次脉冲电流强。
图1 开关器材参数表
器材手册一般都会供给SOA(Safe operating area)数据图表,主要和晶圆的散热、瞬间电压和电流的接受能力有关,经过IDM和VDS及器材晶圆沟道损耗的约束构成一个作业区域,称为安全作业区,如下图所示。安全作业区能够防止管子因结温过高而损坏。
图2 器材手册SOA曲线图
示波器的测验运用十分简略,运用电压、电流探头正常测验开关管的VDS和IDM,并翻开SOA剖析功用,对照数据手册的SOA数据设置好示波器的SOA参数即可。一但波形触碰到安全区以外的区域,就说明器材超量作业,存在风险。
三、示波器的SOA剖析功用有哪些效果?
支撑接连测验,并计算经过及失利的总数次,该形式可用于接连烤机测验;
支撑触碰(波形超出安全区域)中止、主动截图、声响提示操作;
安全作业区可经过电压、电流、功率约束设定,也可自定义设定。
图3 示波器SOA测验波形图
四、总结
开关器材的安全作业区是一项十分重要的参数,经过示波器的SOA剖析功用,能够快速有用的确认器材的作业是否安全,保证产品安全可靠。