您好! 请登录 注册
Picture Show
搜索
Picture Show

       联系电话    

135 1009 9916

图片展示

MOSFET dv/dt能力及失效模式解读

2025-05-22 09:12:28


什么是MOSFETdv/dt能力?

MOSFET器件工作在高频电路中时,漏-源极电压会有很高的变化速率,dv/dt指的是MOSFET-源极所允许的电压最高变化速率,若是超过这个速率就会导致器件烧毁失效。

失效模式

dv/dt失效通常发生在硬开关应用中,其中两个MOSFET用于半桥配置,如下图。

高侧和低侧MOSFET交替导通和关断,实现输出电压Vout在高低之间快速转换。

当高侧和低侧MOSFET交替导通和关断频率过快(开关速度过快)时,会产生较高的dv/dtdv/dt大于低侧MOSFET允许的最高电压变化速率时,就会发生高侧器件还未完全关闭,低侧器件就已经短暂导通现象,这时输入电源与地短路,产生大电流将流过半桥使两个器件烧毁。

dv/dt导致器件短暂导通模式主要有两种:MOSFET器件开启、寄生三极管(BJT)开启。

1MOSFET器件开启

MOSFET的结构中,存在寄生电容Cgd、电阻Rg,如下图:

如上图,当器件漏极dv/dt过大时,由于Cgd电容的充放电,栅极会产生感应电流I:

I=Cgd×dv/dt

由于栅电阻Rg的存在,电流I流过Rg会在栅极产生尖峰电压Vgs:

Vgs=I×Rg=Cgd×dv/dt×Rg

当栅极电压Vgs超过器件的阈值电压Vth时,器件将被迫导通,使器件烧毁。由上式可以得到电路所允许的最大频率:

在此失效模式下,如果想提高MOSFET器件dv/dt能力,可以通过降低栅电阻Rg,栅-漏电容Cgd以及提高器件阈值电压VTH实现VTH与环境温度程负相关,因此器件dv/dt能力随温度的升高而降低

2、寄生三极管(BJT)开启

MOSFET的结构中,存在寄生三极管(BJT)、电容Cds,如下图:

如上图,当器件漏极dv/dt过大时,由于电容Cds的充放电,P-区会产生感应电流Ib:

Ib=Cds×dv/dt

由于P-区电阻Rb的存在,电流Ib流过Rb会在两端产生电压差Vbe;

Vbe=Ib×Rb=Cds×dv/dt×Rb

Rb两端电压差Vbe大于三极管的开启电压Vbi时,寄生三极管开启,使器件烧毁。由上式可以得到电路所允许的最大频率:

在此失效模式下,如果想提高MOSFET器件dv/dt能力,可以通过降低P-区电阻Rb、源-漏电容Cds实现。电阻Rb与环境温度程正相关,因此器件dv/dt能力随温度的升高而降低

无论是样品申请、还是技术支持等需求

我们将为您提供高效、贴心的解决方案!

欢迎电话咨询135  1009  9916(微信同号)

↓ ↓ 点击图片免费领取产品规格书    

      


想深入了解碳化硅功率器件产品知识?点击→「碳化硅(SiC)课堂」获取详情!

作者: 深圳市亿伟世科技有限公司
0
MOSFET dv/dt能力及失效模式解读
当MOSFET器件工作在高频电路中时,漏-源极电压会有很高的变化速率,dv/dt指的是MOSFET漏-源极所允许的电压最高变化速率,若是超过这个速率就会导致器件烧毁失效。
长按图片保存/分享

 技术学院


IGBT 课堂

SIC 课堂
工程师家园

 

产品中心

碳化硅器件

    IGBT

超洁 MOS

东芝隔离器

 

 

 

码上关注

     码上关注

码上联系

Picture Show
Picture Show

联系电话

135 1009 9916

 (微信同号)

添加微信好友,详细了解产品
使用企业微信
“扫一扫”加入群聊
复制成功!
添加微信好友,详细了解产品
我知道了
粤ICP备2022009448号