衆所周知MOS管是電源開關中不可或缺的重要保護器件之一,深受電子行業的青睐,但與此同時我們也明白開關電源中MOS管、 IGBT是最核心也是最容易燒壞的器件。開關電源中MOS管長期工作于高電壓大電流狀态,承受着很大的功耗,一但過壓或過流就會導緻功耗大增,晶圓結溫急劇上升,如果散熱不及時,就會導緻器件損壞,甚至可能會伴随爆炸,非常危險。這裡就衍生一個概念,安全工作區。
一、什麼是安全工作區:
安全工作區:SOA(Safe operating area)是由一系列(電壓,電流)坐标點形成的一個二維區域,開關器件正常工作時的電壓和電流都不會超過該區域。簡單的講,隻要MOS管器件工作在SOA區域内就是安全的,超過這個區域就存在危險。
二、SOA具體應用和測試具體方法:
MOS管開關器件的各項參數在資料手冊中都會明确标注,這裡我們先來解讀兩個參數:
(1)VDS(Drain-source voltage):被稱為MOS管漏源電壓标稱值,反應的是漏源極能承受的最大的電壓值;
(2)IDM(Drain current(pulsed)):被稱為MOS管漏源最大單脈沖電流(非重複脈沖),反應的是漏源極可承受的單次脈沖電流強。
1 、開關器件參數表
MOS管電子器件手冊一般都會提供SOA(Safe operating area)資料圖表,主要和晶圓的散熱、瞬間電壓和電流的承受能力有關,通過IDM和VDS及器件晶圓溝道損耗的限制形成一個工作區域,稱為安全工作區,如下圖所示。安全工作區可以避免管子因結溫過高而損壞。
2、器件手冊SOA曲線圖
示波器的測試應用非常簡單,使用電壓、電流探頭正常測試開關管MOS管的VDS和IDM,并打開SOA分析功能,對照資料手冊的SOA資料設定好示波器的SOA參數即可。一但波形觸碰到安全區以外的區域,就說明器件超額工作,存在危險。
三、示波器的SOA分析功能作用:
(1)支援連續測試,并統計通過及失敗的總數次,該模式可用于連續烤機測試;
(2)支援觸碰(波形超出安全區域)停止、自動截圖、聲音提示操作;
(3)安全工作區可通過電壓、電流、功率限制設定,也可自定義設定。