沒有什么是不受損壞的，包括 MOSFET。但為什么 MOSFET 會損壞？底線是; 當您使用超出額定值的 MOSFET 時，它們會受到傷害。所以，如果你想讓你的 MOSFET 在正常工作的情況下長壽，你應該認真對待 MOSFET 保護。幸運的是，它并不復雜且易于理解。但是，如果您覺得難以理解并且想了解更多有關 MOSFET 保護的信息，那么您來對地方了。

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

你準備好了嗎？讓我們直接跳進去！

什么是 MOSFET 保護？

MOSFET 是易碎的設備，您很容易因錯誤的移動而損壞。因此，您應該小心處理它們，尤其是在未安裝在任何電路中時。

然而，安裝的 MOSFET 與電路中的任何類似設備（無論是尺寸還是結構）一樣脆弱。 

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

但為什么 MOSFET 對損壞如此敏感？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。大多數時候，我們不知道什么會導致任何 MOSFET 出現故障。此外，MOSFET 中的故障將導致其發(fā)生故障并進入不同的故障模式。僅此一項就很難找出 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，就會發(fā)生雪崩故障。它會導致雪崩擊穿電壓，這種擊穿電壓沒有那么大的破壞性，但足以讓您的 MOSFET 出現故障。

• 短路負載

當感性負載發(fā)生短路時，電流會增加，進而激活電流限制。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，最終會導致失敗。

• 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。雖然它不會導致 MOSFET 發(fā)生故障，但它確實會損壞 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對 MOSFET 造成嚴重損壞。

• 過電流

過電流通過 MOSFET 會導致故障。但是，損耗取決于幾個因素，例如過量電流的大小以及讓它流過 MOSFET 的時間。 

如何保護 MOSFET

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

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

雪崩保護

當 MOSFET 的結溫由于過壓情況而超過絕對限值時，它們可能會損壞。在 MOSFET 的內部體二極管兩端施加超過總最大電壓的額外電壓會導致雪崩電壓。

雪崩保護電路

資料來源：維基共享資源。

現在，您可以通過在 MOSFET 的端子上安裝一個額外的外部高功率二極管來輕松解決這個問題。該解決方案有助于分擔二極管兩端的反向電流，從而避免產生過多熱量。

擺脫雜散電感

MOSFET 的一個常見問題是雜散電感。雜散電感通常隱藏在電路的軌道內。 

電路圖1

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

PCB軌道

由于低效的瞬變、尖峰和傳導，它還將導致 MOSFET 行為的嚴重缺陷。

對此的解決方案是確保在制作 PCB 時走線更寬，并確保您的設備盡可能靠近驅動 MOSFET的驅動器IC，并確保它們彼此靠近。

電路圖2

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柵極電阻的重要性

MOSFET 漏極/柵極引腳上的有害尖峰可能會導致 MOSFET 出現嚴重問題。

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

因此，該解決方案允許對內部電容器進行指數充電，從而減少出現負尖峰的機會。

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會，但它也延遲了電容的放電。當延遲放電發(fā)生時，它會導致 MOSFET 在壓力條件下工作并產生過多的熱量。

這個問題的解決方案是增加一個與柵極電阻并聯(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

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防止 MOSFET 過熱

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

‘

當 MOSFET 在常溫下工作時，RTP 就像一個低值電阻器，您會發(fā)現它安裝在 MOSFET 附近。這樣，RTP 就可以精確地感應 MOSFET 的溫度。 

過熱 MOSFET 電路修復

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

在柵極和源極之間使用電阻器

這是保護 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 在您移除開關信號后可以快速關閉。這可以防止閂鎖效應和可能的損壞。

柵極/源極電路

資料來源：維基共享資源

保護MOSFET器件的注意事項

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，當電路有電源時，請勿連接或斷開 MOSFET。始終確保電源關閉，以防止對您和您昂貴的 MOSFET 造成電氣損壞。

最后的話

MOSFET

MOSFET 保護至關重要，更重要的是了解潛在問題以及如何預防或修復它們。

我們沒有提到 MOSFET 故障的其他一些原因包括電池故障，當電池供電電壓過低時會發(fā)生這種情況，快速減速，電機發(fā)黑和 dV/dt 故障。

最后，確保正確調整電子電路以降低 MOSFET 的故障率。好了，本文到此結束，如果您需要進一步的幫助，請隨時與我們聯(lián)系，我們將很樂意為您提供幫助。