【技术】解析MOSFET的dV/dt失效
dV/dt失效是MOSFET关断时流经寄生电容Cds的充电电流流过基极电阻RB，使寄生双极晶体管导通而引起短路从而造成失效的现象。dV/dt是单位时间内的电压变化量，VDS的上升坡度越陡，越容易发生MOSFET的dV/dt失效问题。一般来说，反向恢复特性越差，dV/dt的坡度越陡，越容易产生MOSFET的dV/dt失效。本文ROHM将为您详细介绍什么是MOSFET的dV/dt失效。
什么是dV/dt失效
如下图所示，dV/dt失效是由于MOSFET关断时流经寄生电容Cds的瞬态充电电流流过基极电阻RB，导致寄生双极晶体管的基极和发射极之间产生电位差VBE，使寄生双极晶体管导通，引起短路并造成失效的现象。通常，dV/dt越大（越陡），VBE的电位差就越大，寄生双极晶体管越容易导通，从而越容易发生失效问题。
MOSFET的dV/dt失效电流路径示意图（蓝色部分）
此外，在逆变器电路或Totem-Pole PFC等上下桥结构的电路中，反向恢复电流Irr会流过MOSFET。受该反向恢复电流影响的dV/dt，可能会使寄生双极晶体管误导通，这一点需要注意。dV/dt失效与反向恢复特性之间的关系可以通过双脉冲测试来确认。双脉冲测试的电路简图如下：
双脉冲测试的电路简图
dV/dt和反向恢复电流的仿真结果如下图所示。设MOSFET①～③的栅极电阻RG和电源电压VDD等电路条件相同，仅反向恢复特性不同。图中列出了Q1从续流工作转换到反向恢复工作时的漏源电压VDS和漏极电流（内部二极管电流）ID。
双脉冲测试的仿真结果
一般情况下，与MOSFET①相比，MOSFET③可以说是“反向恢复特性较差（Irr和trr大）”的产品。从这个仿真结果可以看出，反向恢复特性越差，dV/dt的坡度就越陡峭。这一点通过流经电容器的瞬态电流通常用I=C×dV/dt来表示也可以理解。此外，在上述仿真中，Irr的斜率（di/dt）均设置为相同条件，但当di/dt陡峭时，dV/dt也会变陡峭。
综上所述，可以说，在桥式电路中使用MOSFET时，反向恢复特性越差的MOSFET，发生MOSFET的dV/dt失效风险越大。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 0
本文由犀牛先生转载自ROHM，原文标题为:R课堂 | 什么是dV/dt失效，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。
相关研发服务和供应服务
相关推荐
【经验】可背面散热的封装MOSFET热阻和容许损耗的计算方式，掌握环境温度、MOSFET的功率损耗以及RthJA值
本文介绍可背面散热的MOSFET封装和其热阻和容许损耗之间的关系，通过ROHM的产品封装如：TO-220FM和TO-247等可带散热器的封装、TO-252和TO-263等可将背面引脚安装在电路板上的封装举例，讲解MOSFET热阻和容许损耗的计算。
设计经验 发布时间 : 2020-06-17
【经验】解析MOSFET的雪崩失效
关于MOSFET的失效机理您有哪些了解？当向MOSFET施加高于绝对最大额定值BVDSS的电压时，会造成击穿并引发雪崩击穿。发生雪崩击穿时，会流过大电流，存在MOSFET失效的危险，本文ROHM将为您详细解析MOSFET的雪崩失效。
设计经验 发布时间 : 2022-03-15
电子商城
现货市场
服务
可根据用户的MOSFET管进行参数检测出具报告，静态参数最大电压:7500V、检测最大电流6000A；动态参数最大电压:3300V、检测最大电流:4500A。该测试标准满足GB、IEC及行业标准等，具备可靠性评估及老化实验能力。
实验室地址： 西安 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
登录 | 立即注册
提交评论