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场效应管mos管vgs电压过大有什么后果?

2016-06-17 10:11:43

    常遇到MOS管Vgs电压过大会损坏管子,但是从原理上看,似乎不然呀?


  当vGS数值较小,吸引电子的能力不强时,漏——源极之间仍无导电沟道出现,vGS增加时,吸引到P衬底表面层的电子就增多,当vGS达到某一数值 时,这些电子在栅极附近的P衬底表面便形成一个N型薄层,且与两个N+区相连通,在漏——源极间形成N型导电沟道,其导电类型与P衬底相反,形成反型层。


  vGS越大,作用于半导体表面的电场就越强,吸引到P衬底表面的电子就越多,导电沟道越厚,沟道电阻越小。


  即N沟道MOS管在vGS 


  只有当vGS≥VT时,才有沟道形成。沟道形成以后,在漏——源极间加上正向电压vDS,就有漏极电流产生。


  但是Vgs继续加大,比如IRFPS40N60K,


  Vgs=100V时,


  Vds=0和Vds=400V,两种情况下,对管子功能带来什么影响,若烧坏,原因和内部机理过程是怎样的呢?


  Vgs增大会减小Rds(on)减小开关损耗,但是同时会增大Qg,使得开启损耗变大,影响效率


  1)MOSFET 的GS 电压经Vgg 对Cgs 充电而上升,到达维持电压Vth,MOSFET 开始导电,


  2)MOSFET 的DS 电流增加,Millier 电容在该区间内因DS 电容的放电而放电,对GS 电容的充电影响不大;


  Qg=Cgs*Vgs, 但是电荷会持续积累。


  3)MOSFET 的DS 电压降至与Vgs 相同的电压,Millier 电容大大增加,外部驱动电压对Millier 电容进行充电,GS 电容的电压不变,Millier 电容上电压增加,而DS电容上的电压继续减小


  4)MOSFET 的DS 电压降至饱和导通时的电压,Millier 电容变小并和GS 电容一起由外部驱动电压充电,GS 电容的电压上升




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