防止MOS管击穿的措施

最新推荐文章于 2024-05-10 13:06:46 发布
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分类专栏： 模电数电 文章标签： mos
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存储和运输---- 在存储和运输中最好用金属容器或者防静电塑料袋包装

工作环境---- 组装，调试电路时，工具，仪表，工作台等均应良好接地

操作人员---- 要防止操作人员的静电干扰造成的损坏，如不能穿尼龙，化纤衣服上岗工作，必要时应穿防静电服装和带防静电手腕带等。

操作注意点---- 把管子焊到电路上或取下来时，都应该先将各极短路，要避免栅极悬空; 没有防静电烙铁时 ,可断电后利用电烙铁的余热进行焊接

电路措施--- 在MOS电路输入端加入保护措施，例如在栅源两极之间接一个反向二极管或一个大电阻，使累积电荷不致过多，或者接一个稳压管，使极间电压不致超过击穿

mos管保护电路图_mos管防静电保护电路图
07-15
本文主要为mos管防静电保护电路图，希望对你的学习有所帮助。
MOS管对静电敏感性的详细分析及防护措施
weixin_43199439的博客
10-06 1536
静电放电是指由于电荷在物体间的快速转移而引发的电流流动。这种现象在电子元件和电路中很常见，可能由于摩擦、接触等原因导致物体带电。
MOS防护电路
honeyball的博客
01-07 3804
为了防止器件损坏，通常采用齐纳二极管钳位(图中D901)和RC缓冲电路(图中C916，R926)等保护措施，实测加上稳压管（D901）的效果要比加上RC电路的效果要好，推荐先用稳压管测试，但是此处绝对不能加tvs，加tvs会导致源极电压抬高，gs损坏。当电流过大或者发生短路时，功率MOS管漏极与源极之间的电流会迅速增加并超过额定值，必须在过流极限值所规定的时间内关断功率MOS管,否则器件将被烧坏，因此在主回路增加电流采样保护电路，当电流到达一定值，通过保护电路关闭驱动电路来保护MOS管。
mos管结电容等效模型_为什么我的mos管炸了？？？
weixin_39624705的博客
12-12 991
MOS管一个ESD敏感器件，它本身的输入电阻很高，而栅-源极间电容又非常小，所以极易受外界电磁场或静电的感应而带电(少量电荷就可能在极间电容上形成相当高的电压(想想U=Q/C)将管子损坏)，又因在静电较强的场合难于泄放电荷，容易引起静电击穿。静电击穿有两种方式：一是电压型，即栅极的薄氧化层发生击穿，形成针孔，使栅极和源极间短路，或者使栅极和漏极间短路;二是功率型，即金属化薄膜铝条被熔断，造成栅极开...
静电为什么能击穿MOS管？看完这篇教你如何轻松应对
weixin_68553999的博客
10-26 684
静电为什么能击穿MOS管？看完这篇教你如何轻松应对！
如何用MOS管来实现电源防反接电路
树卡花
07-01 3170
在接电源到板子的时候，如果一个疏忽接反了，极有可能烧毁芯片或器件，所以需要设计防反接的电路。本文就介绍如何用MOS管来实现电源防反接电路。使用PMOS或者NMOS都是可以的，下面先来看一下PMOS怎么实现。如图所示，MOS管G极接地，D极为VBAT，续流二极管导通，使得S极为VBAT-0.7V左右，VgsVgs(th),...
MOS管的静电击穿问题
qq_45796666的博客
12-01 3109
上面我们说到一个点，也就是mos管的工作环境，在静电场较强的环境中，空气中的离子和电荷会较多，从而增大了增加静电的积累和放电的可能性，也就进一步增加了mos管受到静电损坏的风险。现在回到问题本身，mos管是一个ESD敏感器件，由于本身的高输入电阻，再加上栅-源极间的电容非常小，导致它极易受外界电磁场或静电的感应而带电。一般静电击穿有两种，一是电压型，即栅极的薄氧化层发生击穿，形成针孔，使栅极和源极间短路，或者使栅极和漏极间短路；MOS管的输入电阻指的是在栅源之间，当栅极电压变化时，源极电流的变化率。
MOS管击穿的原因及解决方案
07-25
为了有效防止MOS管击穿，可以采取以下措施： - **加强静电防护**：确保所有设备、工具和工作区域都进行了良好的接地处理。 - **合理设计电路**：在电路设计阶段充分考虑输入端的保护措施，特别是在容易出现大瞬态...
这几种MOS管“击穿”，你了解几种？
07-14
MOS管（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）是现代电子电路中极为重要的元件。由于其优异的性能和广泛的用途，对MOS...总之，作为电子工程师，了解MOS管的击穿机理以及预防措施对于设计高性能、高可靠性的电路至关重要。
电子元件分析:MOS管击穿的原因
07-17
本文旨在深入探讨MOS管击穿的原因，并提出相应的预防措施。 #### MOS管击穿原因分析 ### 第一、静电敏感性 MOS管具有非常高的输入电阻以及非常小的栅-源极间电容，这使得它们极其容易受到外部电磁场或静电的影响...
mos管击穿原因_mos管静电击穿
07-15
### MOS管击穿原因及其静电击穿解析 #### 一、MOS管的特性与静电敏感性 MOS管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor），即金属-氧化物-半导体场效应晶体管，是一种重要的电子器件，广泛应用于各种...
搞清楚MOS管的几种“击穿”？
07-20
### MOS管的几种“击穿”详解 #### 引言 MOS管（金属-氧化物-半导体场效应晶体管，Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，简称MOSFET）作为一种基本的电子元件，在集成电路设计中扮演着极其重要的...
MOS管击穿原因和防护措施！
热门推荐
kevinhg的博客
09-18 4万+
MOS管为什么会被静电击穿？静电击穿是指击穿MOS管G极的那层绝缘层吗？击穿就一定短路了吗？JFET管静电击穿又是怎么回事？ MOS管一个ESD敏感器件，它本身的输入电阻很高，而栅-源极间电容又非常小，所以极易受外界电磁场或静电的感应而带电,又因在静电较强的场合难于泄放电荷，容易引起静电击穿。静电击穿有两种方式：一是电压型，即栅极的薄氧化层发生击穿，形成针孔，使栅极和源极间短路，或者使栅极和漏极
MOS管防护电路解析
huxyc的博客
12-08 1876
功率MOS管自身拥有众多优点，但是MOS管具有较脆弱的承受短时过载能力，特别是在高频的应用场合，所以在应用功率MOS管对必须为其设计合理的保护电路来提高器件的可靠性。1）防止栅极 di/dt过高：由于采用驱动芯片，其输出阻抗较低，直接驱动功率管会引起驱动的功率管快速的开通和关断，有可能造成功率管漏源极间的电压震荡，或者有可能造成功率管遭受过高的di/dt而引起误导通。为避免上述现象的发生，通常在MOS驱动器的输出与MOS管的栅极之间串联一个电阻(R509)，电阻的大小一般选取几十欧姆。
MOS管的米勒效应
Cherish_JHH的专栏
03-01 1万+
MOS管的米勒效应 一、认识米勒电容 如图，MOS管内部有寄生电容Cgs，Cgd，Cds。因为寄生电容的存在，所以给栅极电压的过程就是给电容充电的过程。 其中： 输入电容Ciss=Cgs+Cgd， 输出电容Coss=Cgd+Cds， 反向传输电容Crss=Cgd，也叫米勒电容。 然而，这三个等效电容是构成串并联组合关系，它们并不是独立的，而是相互影响，其中一个关键电容就是米勒电容Cgd。这个电容不是恒定的，它随着栅极和漏极间电压变化而迅速变化，同时会影响栅极和源极电容的充电。 二、理解米
功率MOS管保护电路设计说明
suiying00的专栏
05-10 1314
为了防止器件损坏，通常采用齐纳二极管钳位(图中D901)和RC缓冲电路(图中C916，R926)等保护措施，实测加上稳压管（D901）的效果要比加上RC电路的效果要好，推荐先用稳压管测试，但是此处绝对不能加tvs，加tvs会导致源极电压抬高，gs损坏。当电流过大或者发生短路时，功率MOS管漏极与源极之间的电流会迅速增加并超过额定值，必须在过流极限值所规定的时间内关断功率MOS管,否则器件将被烧坏，因此在主回路增加电流采样保护电路，当电流到达一定值，通过保护电路关闭驱动电路来保护MOS管。
MOS管保护电路分析
weixin_44414769的博客
12-20 1万+
MOS管的栅极和源极之间的电阻： 一是为场效应管提供偏置电压；二是起到泻放电阻的作用：保护栅极G-源极S； 保护栅极G-源极S： 场效应管的G-S极间的电阻值是很大的，这样只要有少量的静电就能使他的G-S极间的等效电容两端产生很高的电压，如果不及时把这些少量的静电泻放掉，两端的高压就有可能使场效应管产生误动作，甚至有可能击穿其G-S极；这时栅极与源极之间加的电阻就能把上述的静电泻放掉，从而起到了保...
mos管结电容等效模型_浅谈静电放电模型及电路防护设计
weixin_28756833的博客
01-06 1532
每到冬天，不管是认识的还是不认识的、会动的还是不会动的，大家都特别的“来电”。估计很多人都有深刻的体会，握个手，“啪！”……，开个门，“啪！”……，拿个芯片，完了……。今天，小编来介绍一下在冬天这个本该抱团取暖的季节，使得大家都不敢靠得太近，每个动作都要小心翼翼的元凶——“静电”。静电模型大家都在说静电，都知道人被静电打一下很痛，芯片被静电打一下更痛。然而并不是所有的静电都一样，下面小编...
前端表单验证最佳实践，提升用户体验.doc
最新发布
08-21
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H桥MOS管击穿
08-16
<think>首先，用户的问题是关于H桥电路中MOS管击穿原因的分析。用户明确提到了H桥 MOS管 击穿 原因 分析，并引用了两个参考引用：引用[1]和引用[2]，这些内容是关于MOS管失效的原因，特别是过电压、过电流、瞬态电流过载和交叉传导等。 我的系统级指令包括： - 所有行内数学表达式使用$...$格式。 - 独立公式使用$$...$$格式并单独成段。 - LaTeX语法正确。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识，例如[^1]。 - 回答结构清晰，帮助用户逐步解决问题。 - 尽量保证回答真实可靠。 参考引用内容： - 引用[1]：讨论了MOS管失效的六大原因，重点在寄生BJT导致雪崩击穿。 - 引用[2]：详细解释如何烧毁MOS管，包括过电压、过电流、瞬态电流过载和交叉传导。 用户的问题聚焦在H桥电路中MOS管击穿的原因分析。H桥电路常用于电机控制、逆变器等，其中MOS管作为开关元件。常见问题包括击穿、短路等。 我需要构建一个结构清晰的回答： 1. **引言**：简要介绍H桥电路和MOS管的作用，以及击穿问题的严重性。 2. **逐步分析原因**：基于引用内容，结合H桥的具体情况，分析击穿原因。 - 过电压（雪崩击穿） - 过电流 - 瞬态电流过载 - 交叉传导（在H桥中特别重要） - 其他可能原因（如寄生BJT效应） 3. **解决方案或预防措施**：针对每个原因，给出建议。 4. **生成相关问题**：在最后添加相关问题。 使用中文回答，并确保LaTeX格式正确。例如，如果有数学表达式： - 行内：$V_{ds} > V_{dss}$ - 独立：$$P = I^2 R$$ 现在，整理H桥中MOS管击穿的主要原因： 1. **过电压（雪崩击穿）**：在开关过程中，电感负载（如电机）会产生反电动势或电压尖峰，导致MOS管承受超过额定电压的瞬态电压。 2. **过电流**：高负载电流或短路导致MOS管过热。 3. **瞬态电流过载**：启动或制动时的浪涌电流。 4. **交叉传导**：在H桥中，上下臂MOS管同时导通，造成电源短路，产生大电流。 5. **寄生BJT效应**：MOS管内部的寄生双极晶体管被触发，导致雪崩击穿。 从引用[2]中，交叉传导是H桥特有的问题。 回答结构： - **标题**：H桥电路中MOS管击穿原因分析 - **正文**： - 解释H桥电路。 - 列出并详细分析每个原因。 - 引用参考内容时添加标识。 - 使用LaTeX表达式，如电压、电流公式。 - **结尾**：生成相关问题。 相关问题示例（基于系统指令）： 1. H桥电路中如何防止交叉传导？ 2. MOS管雪崩击穿的测试方法是什么？ 3. 在电机驱动中，优化H桥设计的最佳实践有哪些？ 确保回答真实可靠：基于电子工程知识，引用内容作为支持。</think>### H桥电路中MOS管击穿原因分析 H桥电路是一种常见的功率电子拓扑结构，广泛应用于电机驱动、逆变器和DC-AC转换器等场景。它由四个MOS管（通常两个N沟和两个P沟）组成桥臂，通过控制开关状态实现电流双向流动。MOS管作为核心开关元件，其击穿（如雪崩击穿或热损坏）会导致电路失效，甚至系统崩溃。击穿原因主要源于电气应力、热效应和寄生效应，结合H桥的特殊结构，分析如下。 #### 1. **过电压导致的雪崩击穿** 在H桥电路中，MOS管在开关过程中承受瞬态电压尖峰。这通常由感性负载（如电机）的反电动势引起，当MOS管关断时，电感释放能量产生高压瞬态。如果电压超过MOS管的额定雪崩电压$V_{dss}$，内部电场过强，导致雪崩倍增效应，引发寄生双极结晶体管（BJT）导通，从而永久损坏器件[^1]。 - **H桥特定风险**：电机启动或制动时，反电动势峰值可达电源电压的2-3倍。例如，在24V系统中，尖峰电压可能超过40V，若MOS管$V_{dss}$为30V，则易击穿。 - **预防措施**： - 选择额定电压高于最大工作电压的MOS管，例如系统电压24V时选用$V_{dss} \geq 40V$的器件。 - 添加瞬态电压抑制器（TVS二极管）或RC缓冲电路，吸收能量。公式上，TVS钳位电压需满足$V_{clamp} < V_{dss}$。 - 优化布局，减少寄生电感（如使用短引线）。 #### 2. **过电流引起的热损坏** H桥在驱动大电流负载（如电机）时，MOS管导通电阻$R_{ds(on)}$产生焦耳热，功率损耗为$P = I^2 R_{ds(on)}$。如果电流持续过高或散热不良，结温超过额定值（通常150°C），会导致热失控和烧毁[^2]。 - **H桥特定风险**：电机堵转或短路时，电流急剧上升。例如，额定电流10A的MOS管，在堵转时可能承受50A电流，迅速升温。 - **预防措施**： - 选用低$R_{ds(on)}$的MOS管（如<5mΩ），并计算热设计：结温$T_j = T_a + P \times R_{th}$，其中$T_a$为环境温度，$R_{th}$为热阻。 - 加强散热：使用散热器、热膏或强制风冷。 - 添加电流检测和保护电路（如比较器触发关断）。 #### 3. **瞬态电流过载** H桥在开关瞬间（如电机启动），负载电流可能突增至稳态的10倍以上。这种浪涌电流虽短暂，但反复作用会累积损伤MOS管内部结构，导致性能退化并最终击穿[^2]。 - **H桥特定风险**：启动/制动时，电感电流不连续，产生高di/dt瞬态。 - **预防措施**： - 选择高瞬态电流额定值的MOS管（如$I_{pulse} \geq 100A$）。 - 加入软启动电路或限流电阻，减缓电流上升率。 - 使用门极驱动电阻优化开关速度，平衡di/dt。 #### 4. **交叉传导（直通）** H桥的上下臂MOS管必须避免同时导通，否则电源直接短路，产生毁灭性大电流。这通常因控制信号重叠或延迟引起，导致瞬时电流远超额定值[^2]。 - **分析**：在H桥中，交叉传导电流$I_{short} = V_{cc} / R_{path}$，其中$R_{path}$为回路电阻。例如，12V电源下，短路电流可达数百安培。 - **预防措施**： - 加入死区时间（dead time）控制，确保一个MOS管完全关断后再开启另一个。死区时间$t_d$需满足$t_d > t_{off} - t_{on}$，其中$t_{on}/t_{off}$为开关时间。 - 使用带死区功能的驱动IC（如IR2104）。 - 监测门极信号时序，避免软件错误。 #### 5. **寄生BJT效应** MOS管内部存在寄生BJT（基极-发射极-集电极），当漏极电流$I_d$过大或电压$V_d$过高时，空穴电流流过基极电阻$R_b$，升高基极电压$V_b$，触发BJT导通和雪崩击穿[^1]。这在H桥中尤为常见，因开关噪声和电压振荡加剧了电离作用。 - **预防措施**： - 降低$R_b$影响：选用优化工艺的MOSFET（如沟槽栅结构）。 - 控制开关频率，减少振荡风险。 - 结合上述过压/过流保护。 #### 总结 H桥MOS管击穿是多重因素叠加的结果，核心在于电气应力（电压/电流瞬态）、热管理和控制逻辑缺陷。设计时需： - 器件选型：确保$V_{dss}$、$I_d$和$T_j$有足够裕量。 - 电路保护：集成TVS、电流限制和死区控制。 - 仿真验证：使用SPICE工具模拟开关波形，预测应力点。 通过系统级优化，可显著提升H桥的可靠性和寿命[^1][^2]。
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