LLCMOSFET的失效模式

1、到上管（HVG）打第二個PWM時對應的諧振腔的電流相位是不對的。1 1 |inductive regKWi Current lagging (ZVS) ii “和; i再來看過載/短路時.LLC工作在容性模式的惜況，先看一張DC gain對應的容性和感性區(qū)域的圖，當 開光頻率低于第二諧振頻率fr2時就是容性區(qū)域。卜圖是一張工作在容性模式的圖，可以看到卜管（LVG）的最后一個PWM開通時對應的諧振腔電流 相位也是不對的。(open output)Q=0.19Resonance: Load-independent point All curve have stope = -1/ k丿 80.76Z

2、VS-ZCS borderlmeQ=0.38Capacitve region Current leading (ZCS)分析了上而兩種工況，都是電流相位不對，MOSFET都存硬開關，所謂碩開關就是，當MOSFET開通 時，電流沒有反向流過體二極管，也就是說Vds的電圧不為零，那為什么硬開關就會導致MOSFET 失效呢？卜而詳細介紹。首先看一個普通高壓MOSFET datasheet里面對dv/dt的AMR規(guī)格如，所謂AMR就是absolute maximum rating,就是說超過這個參數范鬧，MOSFET就有町能損壞。dv/dt Peak diode recovery voltage sl

3、opeV/nsdv/dt MOSFET dv/dt ruggedness50V/ns我們發(fā)現(xiàn)有兩個限制，其對應不同的條件，就是體二極管是否有反向恢復，對丁沒有反向恢復的這一 項50V/ns,只是對之前的老MOSFET有限制，對丁現(xiàn)代工藝的MOSFET,算是一個冗余的規(guī)定，|1 T習慣問題一直保留著，其實就算100V/ns的dv/dt加在管子上都不一定有問題。但是對丁體二極管 存在反向恢復的dv/dt就比較危險了，這個管子的規(guī)定是15V/ns,其實在高溫卜S惜況會更糟糕。Gate-Dsd穴CdbE-rmo-HQ-HgExed卜面先看一 F MOSFET帶寄生參數的等效模型，山于側重點的原因，寄生

4、電感和寄生電阻就沒畫出來。_Cgd從上圖町以看到，MOSFET存在一個寄生的BJT,也就是說當Rb上的電壓達到這個BJT的門檻電壓 時，這個BJT就會導通，關鍵在丁這個BJT是負溫度系數的，它不像MOSFET的Rds_on,溫度越高 阻抗越高，而是相反，晶元上溫度越高的地方，阻抗越低，更多的電流會流過同一個點，因此特別容 易造成熱點損壞，并且起始結溫越高時情況越惡劣。丄1 , p p bodybodyTC-DrainDrainSourceSource MetalMetalN N piuxudpiuxud layerlayer回過頭來，我們再看Rb上的電壓是從哪里來的，上要有兩個方而.一個是體二極管的反向恢復電流, 另外一個是流過Cdb的容性電流。再回過頭來看上面介紹的LLC的兩個電流相位不對的情況，上而提到這兩種情況會存在碩開關模式, 其特點是半橋的兩顆MOSFET,當其中一個MOSFET有體二極管反向續(xù)流的時候另外一個管子導通了 （可以參考卜圖實例，Q1有二極管續(xù)流時，Q2導通了，這時Q1的體二極管就會有反向恢復，因 此就會出現(xiàn)有續(xù)流的這個MOSFET的體二極管有很大的反向恢復，并且伴隨很高的dv/dt.連貫起來看.就是LLC的硬開關會導致有體二極管方向恢復這顆管子的內部BJT導通，從而熱點損 壞，進而半橋電路出現(xiàn)直通短路?？紤]到上而介紹的失效機制，其實有很多應對方法.