一文解析MOS管的安全工作区SOA
作为硬件工程师,我们不止要了解器件的基本特性,更要懂每个器件的运行条件,那么关于MOS管的SOA区,我们了解多少呢?下面让我们来详细了解一下。
1、什么是MOS管的SOA区,有什么用?
SOA区指的是MOSFET的安全工作区,其英文单词是Safe Operating Area。也有一些厂家叫ASO区,其英文单词是Area of Safe Opration,总之,两者是一个意思,下面我们统一称为SOA区。
一般MOSFET都会给出SOA这个曲线,SOA区就是指的是曲线与横纵坐标轴围成的面积区域。
如下图所示,这是TI的PMOS型号CSD25404Q3的安全工作区曲线图:
安全工作区指的就是曲线与横轴(Vds)和纵轴(Ids)所围成的面积,如下图,我们评估直流的时候,安全工作区就看DC这条线与坐标轴围成的面积。
我们现在大抵知道了SOA是啥东西,那么它有什么用呢?
顾名思义,SOA区——安全工作区,就是用来评估MOS管工作状态是否安全,是否有电应力损坏的风险的。只要使用的条件(电压、电流、结温等)不超出SOA圈定的区域,MOSFET必然能够按照我们想象的那样,任劳任怨的持续运行,反之,则可能烧掉。
SOA图形是一个非常有用的图形,特别在一些热插拔,电机驱动,开关电源等用到开关MOS的场合。因为这些场合,MOS在开通或关断的切换过程中,瞬间功率可能是很高的,如果超过SOA区,那么就有风险。
2、SOA曲线的几条限制线的意思?
在我见过的SOA曲线图,有两种:一种由4条限制线组成,一种由5条限制线,其中5条限制线里面多包含了:热稳定性限制线。我们就直接介绍有5条限制线的SOA曲线吧,5条限制线的理解了,4条限制线的也就理解了。
如下图SOA示意图,SOA由Rds(on)限制线,电流限制线,功率限制线,热稳定限制线,击穿电压限制线组成。
SOA示意图:
以上,即为MOS管的安全工作区SOA的主要介绍。
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