本文來源:電子工程世界、網絡整理
我們(men) 知道開關(guan) 電源中MOSFET、 IGBT很容易燒壞的器件。開關(guan) 器件長期工作於(yu) 高電壓大電流狀態,承受著很大的功耗,一但過壓或過流就會(hui) 導致功耗大增,晶圓結溫急劇上升,如果散熱不及時,就會(hui) 導致器件損壞,甚至可能會(hui) 伴隨爆炸,非常危險。這裏就衍生一個(ge) 概念,安全工作區。
一、什麽(me) 是安全工作區?
安全工作區:SOA(Safe operating area)是由一係列(電壓,電流)坐標點形成的一個(ge) 二維區域,開關(guan) 器件正常工作時的電壓和電流都不會(hui) 超過該區域。簡單的講,隻要器件工作在SOA區域內(nei) 就是安全的,超過這個(ge) 區域就存在危險。
二、SOA具體(ti) 如何應用和測試呢?
開關(guan) 器件的各項參數在數據手冊(ce) 中都會(hui) 明確標注,這裏我們(men) 先來解讀兩(liang) 個(ge) 參數:
1)VDS(Drain-source voltage):漏源電壓標稱值,反應的是漏源極能承受的電壓值;
2)IDM(Drain current(pulsed)):漏源單脈衝(chong) 電流(非重複脈衝(chong) ),反應的是漏源極可承受的單次脈衝(chong) 電流強。
圖1 開關(guan) 器件參數表
器件手冊(ce) 一般都會(hui) 提供SOA(Safe operating area)數據圖表,主要和晶圓的散熱、瞬間電壓和電流的承受能力有關(guan) ,通過IDM和VDS及器件晶圓溝道損耗的限製形成一個(ge) 工作區域,稱為(wei) 安全工作區,如下圖所示。安全工作區可以避免管子因結溫過高而損壞。
圖2 器件手冊(ce) SOA曲線圖
示波器的測試應用非常簡單,使用電壓、電流探頭正常測試開關(guan) 管的VDS和IDM,並打開SOA分析功能,對照數據手冊(ce) 的SOA數據設置好示波器的SOA參數即可。一但波形觸碰到安全區以外的區域,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?
1)支持連續測試,並統計通過及失敗的總數次,該模式可用於(yu) 連續烤機測試;
2)支持觸碰(波形超出安全區域)停止、自動截圖、聲音提示操作;
3)安全工作區可通過電壓、電流、功率限製設定,也可自定義(yi) 設定。
圖3 示波器SOA測試波形圖
四、總結
開關(guan) 器件的安全工作區是一項非常重要的參數,通過示波器的SOA分析功能,可以快速有效的確定器件的工作是否安全,確保產(chan) 品安全可靠。
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