MOS管短路保护电路原理是什么?如何防止MOS管被击穿
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一直以来,MOS管都是大家的关注焦点之一。因此针对大家的兴趣点所在,小编将为大家带来MOS管的相关介绍,详细内容请看下文。
一、MOS管短路保护电路原理
MOS管,也叫金属氧化物半导体场效应管,是一种常见的半导体器件,其主要作用是控制电路中的电流。但是,由于MOS管在使用过程中会遭受各种不同的电压和电流冲击,如果不加保护措施,就会导致器件被损坏。因此,通常需要在MOS管上增加短路保护电路。MOS管短路保护电路的原理:
(1)短路保护电路第一级:过压保护当输入电压过高时,容易导致MOS管管源极和漏极上的正常工作电压超出范围,进而导致器件损坏。过压保护电路的作用就是在输入电压过高时,将多余的电压泄放到地上,从而保护MOS管不受大电压的损坏。过压保护电路通常采用二极管气体放电管(GDT)或金属氧化物层压电阻器(MOVs)组成,这两种元器件都具有高压快速响应、高峰电流抗干扰等特点。
(2)短路保护电路第二级:过流保护当电路中的MOS管工作时,如果其产生的电流超出其承载范围,也会导致器件损坏。因此,需要在短路保护电路中增加过流保护电路,以便在电路中出现意外的短路时,及时停止电流流入MOS管。通常采用整流桥及运放组成的过流保护电路,运放主要起到电流放大,检测电路中电流是否超标的作用。当检测到电流过大时,运放会输出高电平信号,从而控制整流桥内的刹车管断开,避免电流继续流入MOS管。
二、MOS管被击穿的原因及解决方案
第一、MOS管本身的输入电阻很高,而栅源极间电容又非常小,所以极易受外界电磁场或静电的感应而带电,而少量电荷就可在极间电容上形成相当高的电压 (U=Q/C),将管子损坏。
虽然MOS输入端有抗静电的保护措施,但仍需小心对待,在存储和运输中最好用金属容器或者导电材料包装,不要放在易产生静电高压的化工材料或化纤织物中。
组装、调试时,工具、仪表、工作台等均应良好接地。要防止操作人员的静电干扰造成的损坏,如不宜穿尼龙、化纤衣服,手或工具在接触集成块前最好先接一下地。对器件引线矫直弯曲或人工焊接时,使用的设备必须良好接地。
第二、MOS电路输入端的保护二极管,其通时电流容限一般为1mA,在可能出现过大瞬态输入电流(超过10mA)时,应串接输入保护电阻。因此应用时可选择一个内部有保护电阻的MOS管应。
还有由于保护电路吸收的瞬间能量有限,太大的瞬间信号和过高的静电电压将使保护电路失去作用。
所以焊接时电烙铁必须可靠接地,以防漏电击穿器件输入端,一般使用时,可断电后利用电烙铁的余热进行焊接,并先焊其接地管脚。
MOS是电压驱动元件,对电压很敏感,悬空的G很容易接受外部干扰使MOS导通,外部干扰信号对G-S结电容充电,这个微小的电荷可以储存很长时间。
在试验中G悬空很危险,很多就因为这样爆管,G接个下拉电阻对地,旁路干扰信号就不会直通了,一般可以10~20K。
如果不及时把这些少量的静电泻放掉,他两端的高压就有可能使场效应管产生误动作,甚至有可能击穿其G-S极;这时栅极与源极之间加的电阻就能把上述的静电泻放掉,从而起到了保护场效应管的作用。
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