一鍵收藏！MOS管常見的幾種失效問題分析

雪崩失效

MOSFET漏源極的電壓超過其規定電壓值，並且達到一定的能量限度而導致的一種常見的失效模式。下麵這張測試圖是區分是否雪崩失效。

那麼，我們應該怎樣有效預防雪崩效應呢？

雪崩效應的主要原因是由電壓引起的，因此在預防手段上，我們會著重從電壓方面入手：

1、合理降額，目前行業內的降額一般選取80%-95%；

2、合理的變壓器反射電壓；

3、合理的RCD及TVS吸收電路設計；

4、儘量採用粗、短的佈局結構的大電流佈線，減少佈線寄生電感；

5、選擇合理的柵極電阻Rg；

6、在大功率電源中，適當的加入RC減震或齊納二極體進行吸收。

SOA失效（電流失效）

是指電源在運行時，異常的大電流和電壓同時疊加在MOSFET上面，造成暫態局部發熱而導致的破壞模式。或者是由於晶片與散熱器及封裝不能及時達到熱平衡導致熱積累，持續的發熱使溫度超過氧化層限制而導致的熱擊穿模式。

SOA失效的預防措施

1、確保在最差條件下，MOSFET所有功率限制條件均在SOA限制線以內。

2、將OCP功能做到精確細緻。在進行OCP點設計時，一般可能會取1.1-1.5倍電流餘量居多，隨後根據IC的保護電壓，例如0.7V開始調試RSENSE電阻。

3、合理的熱設計餘量，例如加入散熱器。

MOS管發熱分析

MOS管發熱一般是由於超出安全區域引起發熱而導致的。

發熱的原因一般是直流功率和瞬態功率兩種：

直流功率

1.導通電阻RDS(on)損耗，高溫時RDS(on)增大，導致一定電流下，功耗增加；

2.由漏電流IDSS引起的損耗（和其他損耗相比較小）；

瞬態功率：

1.外加單觸發脈衝；

2.負載短路；

3.開關損耗（接通、斷開） ，與溫度和工作頻率是相關的；

4.內置二極體的trr損耗（上下橋臂短路損耗），與溫度和工作頻率是相關的；

一般解決MOS管發熱問題，要判斷是否是以上原因造成，需要進行正確的測試去發現問題所在 。

在進行開關電源測試中，可以用三用表測量控制電路其他器件的引腳電壓，重點在於用示波器測量相關的電壓波形。

當判斷開關電源是否工作正常，例如電源的工作狀態，變壓器原邊和次級以及輸出回饋是否合理，開關MOS管是否工作正常，PWM控制器輸出端是否正常，包括脈衝的幅度和占空比是否正常，等等。

解決的措施：

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改變柵極驅動電阻阻值，選擇合適的頻率，給予MOS管完全導通創造條件；

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選擇內阻更小的MOS管，使管子本身的壓降降低；

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合理選擇的散熱器。

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此外，常見的MOS管失效效應還有：

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體二極體失效

在橋式、LLC等需要使用體二極體進行續流的拓撲結構中，由於體二極體（PN結）遭受破壞而導致的失效。

預防方案：

1.選用恢復時間較小的MOS管

2.優化電路設計

靜電失效

當MOS管受到靜電放電時，會導致器件失效。

預防方案：

採用靜電保護電路來保護MOS管。

柵極電壓失效

由於柵極遭受異常電壓尖峰，而導致柵極柵氧層失效

預防方案

選擇合適的MOS管型號，或者採用過壓保護電路來保護MOS管。

諧振失效

在並聯使用的過程中，柵極及電路寄生參數導致震盪引起的失效。

預防方案

1.PCB佈線時，走線需要儘量短，尤其是MOS管驅動信號線；

2.驅動回路中串聯電阻，以增大阻尼；

3.採用補償電路來消除諧振效應。