mos管内部短路电压变化

Question

如题所述

Answer 1

MOS管（金属氧化物半导体场效应晶体管）在内部短路时，主要表现为源极和漏极间的电阻降低，电压几乎为0。这种现象通常是由于超过MOS管额定压力、温度或电流等工作条件引起的。
MOS管内部短路原因可能包括以下几种：负压过大，过压击穿，过流导热，过热融化，恶劣环境等。这些因素都可能损伤MOS管内部结构，从而导致内部短路。
元件内部短路后，电压会迅速下降，不再受栅压控制，并且会在极短时间内导致大电流流过，可能会产生电弧，电火花，甚至熔丝，造成设备损坏。
如果MOS管出现内部短路经常导致设备故障，需要查明原因，防止同类故障再次出现。可能的解决措施包括降低工作压力，使用具有更高压力/电流/温度额定值的MOS管，改善电路设计和冷却系统，扩大设备的安全工作范围，等等。

Answer 2

1、SiC MOSFET的晶元面积小于IGBT晶元面积，短路时候散热能力不及IGBT。

2、IGBT短路后能够退饱和（desaturation）进入线性区，电流不再增加，能够自我限流。

3、短路后SiC MOSFET 由线性区（linear region）进入饱和区（saturation region），拐点电压非常高，因此Id电流增加的同时，Vds随着上升，进一步扩大短路损耗。

4、IGBT退饱和保护机理，如下图，正常工作Cblk 电压会被嵌位到Vce+Vd，当IGBT进入退饱和拐点后，Vce迅速上升，Dhv由导通变为截止，电流源迅速对Cblk充电，抬高电压DESATFault 位置。



IGBT 退饱和电路

5、由于SiC MOSFET的“退饱和拐点”非常高，Vds的响应速度非常慢，一般不采用Vce电压进行“退饱和”操作，通过采样电阻电流采样，精度高。但是损耗大，在小电流应用中使用。



电流采样

6、对于大电流应用，倾向于带有SENSE PIN的MOSFET进行电流采样，Rs上电流和主管上的电流存在一定的比例关系，从而减小采样电阻上电压。