MOSFET数据手册中的雪崩能量

MOSFET数据表中关于雪崩能量的描述如下

    雪崩能量定义为当MOSFET工作在雪崩模式或超过其击穿电压时,它可以承受的能量大小,该值由雪崩电流确定,可通过非钳位感性开关测试完成。因此,当讨论UIS(Unclamped Inductive Switching)电流时,实际上讨论的是雪崩电流;而进行非钳位感性开关测试的目的是确定电流,进而确定会导致MOSFET失效的雪崩能量。

    这些值高度依赖于测试参数,具体来说,依赖于测试期间使用的电感值;如上图所示,是在电感L=0.1mH下测试的;

UIS测试设置:

标准UIS测试由四个阶段组成:

第一阶段是预漏电测试,其中电源会在FET的漏极施加偏压,此时FET处于关断状态,它会阻止电源电压,而不会流过FET的任何极端漏电流;

第二阶段称之为雪崩电流上升阶段,此时FET导通使得漏极电压下降,流过电感的电流会以恒定的di/dt稳步提高,此时再对电感充电;

第三阶段为雪崩测试阶段,关闭栅极电压使得FET关断,这会在电感中产生巨大的di/dt,从而使FET的漏极电压上升到远高于FET击穿电压的水平,因此FET将处于雪崩模式;在该情况下,FET会吸收电感中累积的所有能量;随后执行第四阶段泄露测试时,FET将保持关断状态。

    因此,当FET遭遇这种雪崩事件时,会再次测试,确保FET的功能仍然正常,如果功能正常,即表示FET通过了测试。随后做的是重复此过程,每次将UIS电流稳定增大一个等级,直至达到FET在漏电测试中失败的点。

    雪崩能量可通过公式Eas=1/2*L*I*I来计算,当增大电感值,会发现使FET发生失效所达到的电流会下降,电感增加会使能量公式中的电流发生偏移,从而使能量值实际增大;因此,有些厂家故意在产品手册上使用更大的电感值,从而人为地提高FET看起来能够在雪崩事件期间处理的能量。

图是雪崩电流能力于雪崩持续时间的关

作者:南峰说

HWRD

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