MOSFET作为栅极电压控制器件,栅源极驱动电压的振荡会极大的影响器件和电源转换器的可靠性,实际应用中严重的栅极振荡还可能会引起器件或电路异常失效。
那引起MOSFET栅源振荡的原因是什么?有没有办法消除?本文将从工程师日常笔记,来分析功率MOSFET的GS寄生振荡和振铃的原因与改善措施,以及器件外围驱动参数和器件本身的优化。
1-2 动态负载切换振荡严重导致器件失效
在某款电源动态测试时发现异常比例偏高,经过仔细测试分析发现该电源主开关管存在严重振荡现象如下图4。图4、图6中通道1是MOSFET VGS栅源驱动电压波形。图4中发现MOSFET出现反复的开通和关断。
通过进一步对异常导致失效的样品进行Decap 观察,发现芯片表面栅极压焊点存在较明显烧伤。通过应用端分析,导致栅极振荡是电源在动态负载切换时,MOSFET存在较大的电流应力且电流变化较快。经过应用端PCB布局调整优化等措施后,减小动态负载切换MOSFET电流应力,VGS振荡明显改善。
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