【经验】解析什么是SOA（Safety Operation Area）失效

时间： 2022-04-08 来源：ROHM

代理服务

技术支持

采购服务

SOA是“Safety Operation Area”的缩写，意为“安全工作区”。要想安全使用MOSFET，需要在SOA范围内使用。有五个SOA的制约要素，不满足其中任何一个要素的要求都有可能会造成失效。本文ROHM将为您解析什么是SOA失效？以及SOA的区域划分、限制以及与失效之间的关系。

什么是SOA（Safety Operation Area）？

SOA是“Safety Operation Area”的缩写，意为“安全工作区”。要想安全使用MOSFET，就需要在SOA范围内使用MOSFET，超过这个范围就有可能造成损坏。在SOA范围之外工作时造成的损坏称为“SOA失效”。例如，SJ MOSFET（Super Junction MOSFET）R6024KNX的SOA如下所示：

SOA由纵轴上的漏极电流ID和横轴上的漏源电压VDS来表示。也就是说，VDS、ID及它们的乘积（功率损耗PD）、以及二次击穿区决定了MOSFET的安全工作范围。另外，施加功率的脉冲宽度PW也是决定SOA的重要因素。SOA划分为图中所示的（1）～（5）个区域。

SOA的区域划分、限制以及与失效之间的关系

· 区域（1）：漏极电流ID受MOSFET的导通电阻RDS（ON）限制的区域

是指即使施加的VDS小于绝对最大额定值，ID也会受到RDS（ON）限制的区域。根据欧姆定律I=V/R，ID只能流到红线位置。　　

※图中的区域是VGS＝10V时的示例

· 区域（2）：由施加脉冲时漏极电流的绝对最大额定值IDP决定的区域

（2）的绿线是规格书中规定的IDP的绝对最大额定值。当然，绝对最大额定值是绝对不能超过的，因此当IDP超过该值时是无法使用的。如果在超过该值的范围（电流值）使用，由于超出了保证的工作范围，因此可能会造成损坏。

· 区域（3）：热限制区域

这是由MOSFET的容许损耗PD决定的区域。受施加功率的脉冲宽度PW和瞬态热阻的限制。只要在该范围内，Tj通常不会超过绝对最大额定值TjMAX，因此可以安全使用。但是请注意，该线会因环境温度、MOSFET的实际安装条件和散热条件等因素而异。此外，作为开关使用MOSFET时，可能会瞬间被施加高电压和大电流，因此即使在开关的瞬态状态下也必须注意不要超过区域（3）的限制。

· 区域（4）：二次击穿区域

当在施加高电压的状态下流过电流时，元器件内部的局部可能会流过大电流并造成损坏，这称为“二次击穿”。这条线是用来防止造成二次击穿状态的限制线。与区域（3）的热限制区域一样，二次击穿区域也受环境温度等因素的影响。

· 区域（5）：由MOSFET漏源电压的绝对最大额定值VDSS决定的区域

这是规格书中规定的受VDSS限制的区域，如果超过这个区域，就可能发生击穿并造成损坏。需要注意的是，由反激电压和寄生电感引起的电压变化，可能会瞬间超过该限制。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由犀牛先生转载自ROHM，原文标题为:R课堂 | 什么是SOA（Safety Operation Area）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。

平台合作

提交评论

全部评论（0）

暂无评论

【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。

2020-06-17 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

【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。

2022-03-15 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

通过双脉冲测试比较PrestoMOS™与普通SJ MOSFET的损耗（实际测试结果）

针对主题“通过双脉冲测试比较PrestoMOS™与普通SJ MOSFET的损耗”，ROHM将根据实际测试结果进行具体说明。通过对PrestoMOS™和普通SJ MOSFET进行比较，可以确认反向恢复特性出色的PrestoMOS™开关损耗更小，这显示了PrestoMOS™在降低逆变器电路损耗方面的优势。

2024-04-29 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

【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。本文ROHM将为您详细介绍什么是MOSFET的dV/dt失效。

2022-03-16 - 技术探讨代理服务技术支持采购服务

通过三相逆变电路比较PrestoMOS™与普通SJ MOSFET的效率（仿真）

本文中我们将对三相调制逆变电路中的效率进行比较。MOSFET与双脉冲测试中使用的产品型号一样，即PrestoMOS™ R6030JNx和普通的SJ MOSFET R6030KNx。这次是通过仿真来进行效率比较的。

2024-09-13 - 技术探讨代理服务技术支持采购服务

逆变电路中开关器件反向恢复特性的重要性——三相调制逆变电路的基本工作

本文将为您介绍第二个主题“三相调制逆变电路的基本工作”。在上一主题中已经提到过，从本文开始我们将以电机驱动中常用的“正弦波驱动（三相调制）方式”为例进行讲解。

2024-02-08 - 原厂动态代理服务技术支持采购服务

SiC-MOSFET的体二极管的恢复时间为什么比Si-MOSFET短？

SiC-MOSFET的体二极管为pn结合形式，但少数载流子的寿命短，少数载流子的积蓄效应几乎看不到，因此显示与SBD同等的超高速恢复性能（几十ns)，恢复时间与SBD一样不依赖于正向注入电流，为固定值。（ｄI/dt固定的条件下）。

2024-08-30 - 技术问答代理服务技术支持采购服务

静电放电抗扰度MOSFET VT6K1

本资料主要介绍了ROHM公司生产的VT6K1型号MOSFET的静电放电（ESD）免疫性能。资料详细列出了该产品在不同测试标准下的ESD免疫等级，包括JEDEC JESD22-C101和JEITA ED-4701/302标准下的测试结果。此外，资料还强调了该产品对静电敏感，需在制造和储存过程中采取适当措施以防止损坏，并提供了注意事项和安全措施。

ROHM - MOSFET,VT6K1

2016.9 - 测试报告 - Rev.001 代理服务技术支持采购服务