資料介紹
電源工程師最怕什么?炸機!用著用著就壞了,莫名其妙MOS管就炸了,真是又怕又恨,可到底是哪里出問題了呢?這一切都和SOA相關(guān)。
我們知道開關(guān)電源中MOSFET、 IGBT是最核心也是最容易燒壞的器件。開關(guān)器件長期工作于高電壓大電流狀態(tài),承受著很大的功耗,一但過壓或過流就會導(dǎo)致功耗大增,晶圓結(jié)溫急劇上升,如果散熱不及時,就會導(dǎo)致器件損壞,甚至可能會伴隨爆炸,非常危險。這里就衍生一個概念,安全工作區(qū)。
一、什么是安全工作區(qū)?
安全工作區(qū):SOA(Safe operating area)是由一系列(電壓,電流)坐標點形成的一個二維區(qū)域,開關(guān)器件正常工作時的電壓和電流都不會超過該區(qū)域。簡單的講,只要器件工作在SOA區(qū)域內(nèi)就是安全的,超過這個區(qū)域就存在危險。
二、SOA具體如何應(yīng)用和測試呢?
開關(guān)器件的各項參數(shù)在數(shù)據(jù)手冊中都會明確標注,這里我們先來解讀兩個參數(shù):
lVDS(Drain-source voltage):漏源電壓標稱值,反應(yīng)的是漏源極能承受的最大的電壓值;
lIDM(Drain current(pulsed)):漏源最大單脈沖電流(非重復(fù)脈沖),反應(yīng)的是漏源極可承受的單次脈沖電流強。
圖1 開關(guān)器件參數(shù)表
器件手冊一般都會提供SOA(Safe operating area)數(shù)據(jù)圖表,主要和晶圓的散熱、瞬間電壓和電流的承受能力有關(guān),通過IDM和VDS及器件晶圓溝道損耗的限制形成一個工作區(qū)域,稱為安全工作區(qū),如下圖所示。安全工作區(qū)可以避免管子因結(jié)溫過高而損壞。
圖2 器件手冊SOA曲線圖
示波器的測試應(yīng)用非常簡單,使用電壓、電流探頭正常測試開關(guān)管的VDS和IDM,并打開SOA分析功能,對照數(shù)據(jù)手冊的SOA數(shù)據(jù)設(shè)置好示波器的SOA參數(shù)即可。一但波形觸碰到安全區(qū)以外的區(qū)域,就說明器件超額工作,存在危險。
三、示波器的SOA分析功能有哪些作用?
l支持連續(xù)測試,并統(tǒng)計通過及失敗的總數(shù)次,該模式可用于連續(xù)烤機測試;
l支持觸碰(波形超出安全區(qū)域)停止、自動截圖、聲音提示操作;
l安全工作區(qū)可通過電壓、電流、功率限制設(shè)定,也可自定義設(shè)定。
我們知道開關(guān)電源中MOSFET、 IGBT是最核心也是最容易燒壞的器件。開關(guān)器件長期工作于高電壓大電流狀態(tài),承受著很大的功耗,一但過壓或過流就會導(dǎo)致功耗大增,晶圓結(jié)溫急劇上升,如果散熱不及時,就會導(dǎo)致器件損壞,甚至可能會伴隨爆炸,非常危險。這里就衍生一個概念,安全工作區(qū)。
一、什么是安全工作區(qū)?
安全工作區(qū):SOA(Safe operating area)是由一系列(電壓,電流)坐標點形成的一個二維區(qū)域,開關(guān)器件正常工作時的電壓和電流都不會超過該區(qū)域。簡單的講,只要器件工作在SOA區(qū)域內(nèi)就是安全的,超過這個區(qū)域就存在危險。
二、SOA具體如何應(yīng)用和測試呢?
開關(guān)器件的各項參數(shù)在數(shù)據(jù)手冊中都會明確標注,這里我們先來解讀兩個參數(shù):
lVDS(Drain-source voltage):漏源電壓標稱值,反應(yīng)的是漏源極能承受的最大的電壓值;
lIDM(Drain current(pulsed)):漏源最大單脈沖電流(非重復(fù)脈沖),反應(yīng)的是漏源極可承受的單次脈沖電流強。
圖1 開關(guān)器件參數(shù)表
器件手冊一般都會提供SOA(Safe operating area)數(shù)據(jù)圖表,主要和晶圓的散熱、瞬間電壓和電流的承受能力有關(guān),通過IDM和VDS及器件晶圓溝道損耗的限制形成一個工作區(qū)域,稱為安全工作區(qū),如下圖所示。安全工作區(qū)可以避免管子因結(jié)溫過高而損壞。
圖2 器件手冊SOA曲線圖
示波器的測試應(yīng)用非常簡單,使用電壓、電流探頭正常測試開關(guān)管的VDS和IDM,并打開SOA分析功能,對照數(shù)據(jù)手冊的SOA數(shù)據(jù)設(shè)置好示波器的SOA參數(shù)即可。一但波形觸碰到安全區(qū)以外的區(qū)域,就說明器件超額工作,存在危險。
三、示波器的SOA分析功能有哪些作用?
l支持連續(xù)測試,并統(tǒng)計通過及失敗的總數(shù)次,該模式可用于連續(xù)烤機測試;
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