电动车控制器有几种nec4145 78ks了胎什么管代替

MOS在控制器电路中的工作状态

开通過程、导通状态、关断过程、截止状态、击穿状态  

MOS主要损耗包括开关损耗(开通过程和关断过程),导通损耗截止损耗(漏电流引起嘚,这个忽略不计)还有雪崩能量损耗。只要把这些损耗控制在MOS承受规格之内MOS即会正常工作,超出承受范围即发生损坏。

而开关损耗往往大于导通状态损耗尤其是PWM没完全打开,处于脉宽调制状态时(对应电动车的起步加速状态)而最高急速状态往往是导通损耗为主。

过流大电流引起的高温损坏(分持续大电流和瞬间超大电流脉冲导致结温超过承受值);过压,源漏级大于击穿电压而击穿;栅极擊穿一般由于栅极电压受外界或驱动电路损坏超过允许最高电压(栅极电压一般需低于20v安全)以及静电损坏。

MOSFET的击穿有哪几种

场效应管嘚三极:源级S 漏级D 栅级G

(这里不讲栅极GOX击穿了啊只针对漏极电压击穿)

先讲测试条件,都是源栅衬底都是接地然后扫描漏极电压,直至Drain端电鋶达到1uA所以从器件结构上看,它的漏电通道有三条:Drain到source、Drain到Bulk、Drain到Gate

这个主要是Drain加反偏电压后,使得Drain/Bulk的PN结耗尽区延展当耗尽区碰到Source的时候,那源漏之间就不需要开启就形成了通路所以叫做穿通(punch through)。那如何防止穿通呢?这就要回到二极管反偏特性了耗尽区宽度除了与电压有關,还与两边的掺杂浓度有关浓度越高可以抑制耗尽区宽度延展,所以flow里面有个防穿通注入(APT:

对于穿通击穿有以下一些特征:

(1)穿通击穿嘚击穿点软,击穿过程中电流有逐步增大的特征,这是因为耗尽层扩展较宽产生电流较大。另一方面耗尽层展宽大容易发生DIBL效应,使源衬底结正偏出现电流逐步增大的特征

(2)穿通击穿的软击穿点发生在源漏的耗尽层相接时,此时源端的载流子注入到耗尽层中

被耗尽層中的电场加速达到漏端,因此穿通击穿的电流也有急剧增大点,这个电流的急剧增大和雪崩击穿时电流急剧增大不同这时的电流相當于源衬底PN结正向导通时的电流,而雪崩击穿时的电流主要为PN结反向击穿时的雪崩电流如不作限流,雪崩击穿的电流要大

(3)穿通击穿一般不会出现破坏性击穿。因为穿通击穿场强没有达到雪崩击穿的场强不会产生大量电子空穴对。

(4)穿通击穿一般发生在沟道体内沟道表媔不容易发生穿通,这主要是由于沟道注入使表面浓度比浓度大造成所以,对NMOS管一般都有防穿通注入

(5)一般的,鸟嘴边缘的浓度比沟道Φ间浓度大所以穿通击穿一般发生在沟道中间。

(6)多晶栅长度对穿通击穿是有影响的随着栅长度增加,击穿增大而对雪崩击穿,严格來说也有影响但是没有那么显著。

这就单纯是PN结雪崩击穿了(Avalanche Breakdown)主要是漏极反偏电压下使得PN结耗尽区展宽,则反偏电场加在了PN结反偏上面使得电子加速撞击晶格产生新的电子空穴对(Electron-Hole pair),然后电子继续撞击如此雪崩倍增下去导致击穿,所以这种击穿的电流几乎快速增大I-V curve几乎垂直上去,很容烧毁的(这点和源漏穿通击穿不一样)

那如何改善这个junction BV呢?所以主要还是从PN结本身特性讲起,肯定要降低耗尽区电场防止碰撞产生电子空穴对,降低电压肯定不行那就只能增加耗尽区宽度了,所以要改变doping profile了这就是为什么突变结(Abrupt junction)的击穿电压比缓变结(Graded Junction)的低。這就是学以致用别人云亦云啊。

当然除了doping profile还有就是doping浓度,浓度越大耗尽区宽度越窄,所以电场强度越强那肯定就降低击穿电压了。而且还有个规律是击穿电压通常是由低浓度的那边浓度影响更大因为那边的耗尽区宽度大。公式是BV=K*(1/Na+1/Nb)从公式里也可以看出Na和Nb浓度如果差10倍,几乎其中一个就可以忽略了

上面讲的就是MOSFET的击穿的三个通道,通常BV的case以前两种居多

上面讲的都是Off-state下的击穿,也就是Gate为0V的时候泹是有的时候Gate开启下Drain加电压过高也会导致击穿的,我们称之为On-state击穿这种情况尤其喜欢发生在Gate较低电压时,或者管子刚刚开启时而且几乎都是NMOS。所以我们通常WAT也会测试BVON

不要以为很奇怪,但是测试condition一定要注意Gate不是随便加电压的哦,必须是Vt附近的电压(本文开始我贴的那張图,Vg越低时on-state击穿越低)

有可能是Snap-back导致的只是测试机台limitation无法测试出标准的snap-back曲线。另外也有可能是开启瞬间电流密度太大导致大量电子在PN結附近被耗尽区电场加速撞击。

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