解決電熱不穩定 線性MOSFET提升工作功率

A類音訊放大器、主動式DC-link放電、電池充放電、浪湧電流限制器、低電壓直流馬達控制或電子負載等線性模式應用,都要求功率MOSFET元件在電流飽和區內運行。標準MOSFET用於線性模式應用時容易產生電熱不穩定性(Electro-Thermal...
2022 年 06 月 20 日

緩解ETI減損元件壽命 線性MOSFET負載有保障

功率金屬氧化半導體場效電晶體(MOSFET)的輸出特性可分為三個不同的區域,即歐姆區、非線性區以及飽和或稱主動區(圖1)。在歐姆區中,對於給定柵源電壓VGS,漏極電流ID與漏源電壓VDS成正比。MOSFET在這種工作模式下充當電阻器,數值等於其導通電阻RDS(ON)。在非線性區,MOSFET的電阻呈現非線性行為,ID隨著VDS而增加的速度減慢。而在主動區,MOSFET溝道由於有多數電荷載流子而飽和。在該區域中,ID獨立於VDS。ID僅由VGS控制,並且對於任何給定VDS保持恆定。 圖1 功率MOSFET輸出特性 換言之,MOSFET表現出恆定電流吸收器的行為,這種工作模式通常稱為功率MOSFET的線性工作模式。在這種工作模式下,由於同時出現高電壓和高電流,通常MOSFET的功率消耗水準高於較常見的開關模式應用[1]。 易引起電熱不穩定性 標準MOSFET不適合線性模式 實際上,功率MOSFET的管芯結溫Tvj並不均勻。通常,MOSFET裸晶邊緣(晶片焊接到功率封裝之安裝片的位置)的溫度低於裸晶中心的溫度,這是橫向熱流的結果。晶片溫度變化在開關模式運作中大多是無害的。然而,這些溫度變化會在線性模式工作中引發災難性故障。 當功率生成速率高於功率耗散速率時,線性模式下較大的功率耗散PD會引起電熱不穩定性(Electro-Thermal...
2022 年 05 月 23 日