沒有什么是不受損壞的，包括 MOSFET。但為什么 MOSFET 會(huì)損壞？底線是; 當(dāng)您使用超出額定值的 MOSFET 時(shí)，它們會(huì)受到傷害。所以，如果你想讓你的 MOSFET 在正常工作的情況下長(zhǎng)壽，你應(yīng)該認(rèn)真對(duì)待 MOSFET 保護(hù)。幸運(yùn)的是，它并不復(fù)雜且易于理解。但是，如果您覺得難以理解并且想了解更多有關(guān) MOSFET 保護(hù)的信息，那么您來對(duì)地方了。

在本文中，我們將告訴您有關(guān) MOSFET 保護(hù)以及如何在您的應(yīng)用電路中保護(hù) MOSFET 的所有信息。

你準(zhǔn)備好了嗎？讓我們直接跳進(jìn)去！

什么是 MOSFET 保護(hù)？

MOSFET 是易碎的設(shè)備，您很容易因錯(cuò)誤的移動(dòng)而損壞。因此，您應(yīng)該小心處理它們，尤其是在未安裝在任何電路中時(shí)。

然而，安裝的 MOSFET 與電路中的任何類似設(shè)備（無論是尺寸還是結(jié)構(gòu)）一樣脆弱。 

因此，MOSFET 保護(hù)涉及所有不同的方法來有效地防止您的 MOSFET 受到不可預(yù)見的損壞。 

但為什么 MOSFET 對(duì)損壞如此敏感？嗯，MOSFET 具有超薄硅層，您可以在柵極引腳和通道之間找到它。現(xiàn)在，由于絕緣層太薄，MOSFET 很容易被過多的柵源電壓 (Vgs) 損壞。

為什么 MOSFET 會(huì)失效？

MOSFET

確定損壞 MOSFET 的確切原因并不容易，這就是問題所在。大多數(shù)時(shí)候，我們不知道什么會(huì)導(dǎo)致任何 MOSFET 出現(xiàn)故障。此外，MOSFET 中的故障將導(dǎo)致其發(fā)生故障并進(jìn)入不同的故障模式。僅此一項(xiàng)就很難找出 MOSFET 故障的原始原因。

故障模式或原因

以下是 MOSFET 故障的一些原因：

• 雪崩故障

只要超過 MOSFET 的最大安全工作電壓，就會(huì)發(fā)生雪崩故障。它會(huì)導(dǎo)致雪崩擊穿電壓，這種擊穿電壓沒有那么大的破壞性，但足以讓您的 MOSFET 出現(xiàn)故障。

• 短路負(fù)載

當(dāng)感性負(fù)載發(fā)生短路時(shí)，電流會(huì)增加，進(jìn)而激活電流限制。雖然這可以防止電流電路立即發(fā)生故障，但并不能保證 MOSFET 的安全。

因此，如果您持續(xù)的空頭太短，最終會(huì)導(dǎo)致失敗。

• 多余的功耗

這種故障模式取決于釋放的過量功率。如果存在持續(xù)的功耗，MOSFET 將變得足夠熱以從電路中分離。雖然它不會(huì)導(dǎo)致 MOSFET 發(fā)生故障，但它確實(shí)會(huì)損壞 MOSFET 的熱性能。

• 異物損壞

切屑、螺母、墊圈、扳手甚至螺栓等異物都會(huì)對(duì) MOSFET 造成嚴(yán)重?fù)p壞。

• 過電流

過電流通過 MOSFET 會(huì)導(dǎo)致故障。但是，損耗取決于幾個(gè)因素，例如過量電流的大小以及讓它流過 MOSFET 的時(shí)間。 

如何保護(hù) MOSFET

在打開基于 MOSFET 的電路后的幾分鐘內(nèi)，發(fā)現(xiàn) MOSFET 過熱并燒毀是很常見的。盡管正確連接了所有組件，它甚至?xí)l(fā)生。

因此，如果您已檢查并確認(rèn)所有連接，但 MOSFET 仍然損壞，以下是一些保護(hù) MOSFET 的最佳方法：

雪崩保護(hù)

當(dāng) MOSFET 的結(jié)溫由于過壓情況而超過絕對(duì)限值時(shí)，它們可能會(huì)損壞。在 MOSFET 的內(nèi)部體二極管兩端施加超過總最大電壓的額外電壓會(huì)導(dǎo)致雪崩電壓。

雪崩保護(hù)電路

資料來源：維基共享資源。

現(xiàn)在，您可以通過在 MOSFET 的端子上安裝一個(gè)額外的外部高功率二極管來輕松解決這個(gè)問題。該解決方案有助于分擔(dān)二極管兩端的反向電流，從而避免產(chǎn)生過多熱量。

擺脫雜散電感

MOSFET 的一個(gè)常見問題是雜散電感。雜散電感通常隱藏在電路的軌道內(nèi)。 

電路圖1

資料來源：維基共享資源

此外，當(dāng)電流電平和開關(guān)頻率較高時(shí)，PCB軌道（連接路徑）中最小的微不足道的增加將產(chǎn)生互連電感。 

PCB軌道

由于低效的瞬變、尖峰和傳導(dǎo)，它還將導(dǎo)致 MOSFET 行為的嚴(yán)重缺陷。

對(duì)此的解決方案是確保在制作 PCB 時(shí)走線更寬，并確保您的設(shè)備盡可能靠近驅(qū)動(dòng) MOSFET的驅(qū)動(dòng)器IC，并確保它們彼此靠近。

電路圖2

資料來源：維基共享資源

柵極電阻的重要性

MOSFET 漏極/柵極引腳上的有害尖峰可能會(huì)導(dǎo)致 MOSFET 出現(xiàn)嚴(yán)重問題。

因此，為了解決這個(gè)問題，您可以使用一個(gè)與 MOSFET 柵極和邏輯輸入電壓串聯(lián)的低值電阻器。

因此，該解決方案允許對(duì)內(nèi)部電容器進(jìn)行指數(shù)充電，從而減少出現(xiàn)負(fù)尖峰的機(jī)會(huì)。

使用反向二極管

雖然逐漸充電的柵極電容減弱了有害尖峰的機(jī)會(huì)，但它也延遲了電容的放電。當(dāng)延遲放電發(fā)生時(shí)，它會(huì)導(dǎo)致 MOSFET 在壓力條件下工作并產(chǎn)生過多的熱量。

這個(gè)問題的解決方案是增加一個(gè)與柵極電阻并聯(lián)的反向二極管。此外，它還通過邏輯輸入和二極管為柵極靜電放電創(chuàng)建路徑來處理延遲放電問題。

反向二極管電路

資料來源：維基共享資源

防止 MOSFET 過熱

您可以為基于 MOSFET 的電路安裝可回流焊熱保護(hù)，以防止過熱或允許散熱。

‘

當(dāng) MOSFET 在常溫下工作時(shí)，RTP 就像一個(gè)低值電阻器，您會(huì)發(fā)現(xiàn)它安裝在 MOSFET 附近。這樣，RTP 就可以精確地感應(yīng) MOSFET 的溫度。 

過熱 MOSFET 電路修復(fù)

資料來源：維基共享資源

此外，隨著 MOSFET 的溫度升高，RTP 切換到高值電阻器。因此，該開關(guān)可阻止功率流向 MOSFET 并防止其損壞。

在柵極和源極之間使用電阻器

這是保護(hù) MOSFET 并防止其在任何情況下燒毀的有效方法。

在柵極和源極之間使用一個(gè)電阻器（1K 到 10K 之間的任何位置）將確保您的 MOSFET 在您移除開關(guān)信號(hào)后可以快速關(guān)閉。這可以防止閂鎖效應(yīng)和可能的損壞。

柵極/源極電路

資料來源：維基共享資源

保護(hù)MOSFET器件的注意事項(xiàng)

由于 N 溝道 MOSFET 和 P 溝道 MOSFET 是敏感器件，因此您必須始終小心處理它們。

此外，當(dāng)電路有電源時(shí)，請(qǐng)勿連接或斷開 MOSFET。始終確保電源關(guān)閉，以防止對(duì)您和您昂貴的 MOSFET 造成電氣損壞。

最后的話

MOSFET

MOSFET 保護(hù)至關(guān)重要，更重要的是了解潛在問題以及如何預(yù)防或修復(fù)它們。

我們沒有提到 MOSFET 故障的其他一些原因包括電池故障，當(dāng)電池供電電壓過低時(shí)會(huì)發(fā)生這種情況，快速減速，電機(jī)發(fā)黑和 dV/dt 故障。

最后，確保正確調(diào)整電子電路以降低 MOSFET 的故障率。好了，本文到此結(jié)束，如果您需要進(jìn)一步的幫助，請(qǐng)隨時(shí)與我們聯(lián)系，我們將很樂意為您提供幫助。