bảo vệ MOSFET: làm thế nào để bảo vệ nó

Photo of author

By Lisa chen

không có gì không bị tổn thương, bao gồm cả MOSFETS. nhưng tại sao MOSFETS bị hỏng? và kết luận là: MOSFETS bị hư hỏng khi sử dụng vượt quá giá trị của nó. Vì vậy, nếu bạn muốn MOSFET của bạn hoạt động trong một thời gian dài, bạn nên nghiêm túc bảo vệ MOSFET. may mắn thay, nó không phức tạp và dễ hiểu. Tuy nhiên, nếu bạn thấy khó hiểu và muốn tìm hiểu thêm về bảo vệ MOSFET, thì bạn đã đến đúng nơi.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giải thích chi tiết về bảo vệ MOSFET và cách bảo vệ MOSFET trong mạch ứng dụng.

Sẵn sàng chưa? Bắt đầu nào!

bảo vệ MOSFET là gì?

MOSFET là những thiết bị dễ bị tổn thương và bạn có thể dễ dàng bị hư hỏng khi đi sai một bước. vì vậy, bạn nên sử dụng chúng một cách cẩn thận, đặc biệt khi chúng không được cài đặt vào bất cứ mạch nào.

Tuy nhiên, các MOSFET được cài đặt cũng dễ bị tổn thương như bất kỳ thiết bị tương tự nào trong mạch điện, cho dù là kích thước hay cấu trúc.

Do đó, bảo vệ MOSFET liên quan đến tất cả các phương pháp khác nhau để ngăn chặn các tổn hại không mong muốn của MOSFET.

nhưng tại sao MOSFET lại nhạy cảm với tổn thương? MOSFET được đặc trưng bởi một lớp silicon siêu mỏng giữa chân và kênh. Bây giờ, do lớp cách điện rất mỏng, MOSFETs rất dễ bị hư hỏng bởi điện áp nguồn (VGS) quá cao.

Tại sao MOSFET không hoạt động?

bảo vệ MOSFET: làm thế nào để bảo vệ nó_1

hiệu ứng bán dẫn oxy hóa kim loại

không phải là dễ dàng để xác định chính xác nguyên nhân của hư hỏng MOSFET, đó là vấn đề. Hầu hết thời gian, chúng tôi không biết điều gì có thể gây ra bất kỳ sự cố MOSFET. Hơn nữa, sự cố của MOSFET sẽ dẫn đến sự cố và đi vào các chế độ khác nhau. điều này khiến việc tìm ra nguyên nhân gốc rễ của sự cố MOSFET trở nên rất khó khăn.

chế độ hoặc nguyên nhân của sự cố

một số nguyên nhân của sự cố của MOSFET là:

Trục trặc tuyết rơi

bất cứ khi nào điện áp hoạt động an toàn tối đa của MOSFET vượt quá, nó sẽ xảy ra. Nó làm cho tuyết rơi qua điện áp, mà không gây tổn hại lớn, nhưng đủ để bạn nhìn thấy một MOSFET bị hỏng.

tải mạch điện ngắn

Khi tải trọng cảm xúc bị ngắt mạch, dòng điện tăng lên, kích hoạt dòng điện hạn. Trong khi điều này có thể bảo vệ mạch điện từ sự cố trực tiếp, nó không đảm bảo an toàn cho MOSFETs.

vì vậy, nếu bạn tiếp tục làm việc trong một thời gian ngắn, cuối cùng sẽ dẫn đến thất bại.

Tiêu thụ năng lượng bổ sung

chế độ hư hỏng này phụ thuộc vào việc giải phóng quá nhiều năng lượng. Nếu tiếp tục tiêu thụ điện, MOSFET sẽ trở nên quá nóng để tách ra khỏi mạch điện. Mặc dù nó không gây ra sự thất bại của MOSFET, nhưng nó sẽ làm hỏng hiệu năng nhiệt của MOSFET.

Vật thể lạ bị hư hại

Các vật thể lạ như mảnh vỡ, đai vít, đệm, chìa khóa và thậm chí cả các bu lông đều có thể gây ra thiệt hại nghiêm trọng cho MOSFET.

dòng điện quá tải

để quá nhiều dòng điện chảy qua MOSFET có thể dẫn đến sự cố. Tuy nhiên, sự thất bại phụ thuộc vào một số yếu tố, chẳng hạn như dòng điện quá tải cao như thế nào và thời gian để nó chảy qua MOSFET bao lâu.

Cách bảo vệ MOSFETS

Sau khi mở mạch điện dựa trên MOSFET, bạn sẽ thấy rằng MOSFET quá nóng và tan chảy trong vòng vài phút. điều này xảy ra ngay cả khi tất cả các bộ phận được nối đúng.

Vì vậy, nếu bạn đã kiểm tra và xác nhận tất cả các kết nối, nhưng MOSFET của bạn vẫn bị hỏng, đây là một số cách tốt nhất để bảo vệ MOSFET:

bảo vệ tuyết lở

Trong điều kiện quá áp, MOSFETs có thể bị hư hỏng khi nhiệt độ kết nối của MOSFETSS vượt quá giới hạn tuyệt đối. Khi áp suất quá cao của điện áp tối đa tuyệt đối được áp dụng vào các điện áp bên trong MOSFET, điện áp tuyết rơi sẽ được tạo ra.

bảo vệ MOSFET: làm thế nào để bảo vệ nó_2

mạch bảo vệ tuyết rơi

nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ.

Bây giờ bạn có thể dễ dàng giải quyết vấn đề này bằng cách cài đặt thêm một đèn LED công suất cao bên ngoài vào đầu cuối MOSFET. Giải pháp này có thể giúp chia sẻ dòng điện ngược lại trên một thiết bị di động để tránh quá nhiệt.

loại bỏ cảm biến phân tán

một vấn đề thường gặp với MOSFET là sự cảm nhận. các cảm biến rắc rối thường ẩn bên trong các mạch điện.

bảo vệ MOSFET: làm thế nào để bảo vệ nó_3

bản đồ điện tử MOSFET

nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ

Ngoài ra, khi mức độ dòng điện và tần số chuyển đổi cao hơn, sự gia tăng nhỏ nhất trong đường điểm (đường dẫn kết nối) của một PCB sẽ tạo ra cảm nhận kết nối.

bảo vệ MOSFET: làm thế nào để bảo vệ nó_4

Đường PCB

Nó cũng có thể gây ra các sai sót nghiêm trọng trong hành vi của MOSFET do các chuyển động không hiệu quả, đỉnh và dẫn truyền.

Giải pháp là đảm bảo rằng các mạch đi rộng hơn khi sản xuất PCB và đảm bảo rằng các thiết bị đều ở gần nhất có thể với các mạch điều khiển MOSFET và khoảng cách giữa các thiết bị.

bảo vệ MOSFET: làm thế nào để bảo vệ nó_5

Biểu tượng bảo vệ ngắt mạch

nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ

tầm quan trọng của điện trở

Các đỉnh có hại trên các chân MOSFET có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng với MOSFET.

Vì vậy, để giải quyết vấn đề này, bạn có thể sử dụng một điện trở giá trị thấp để kết nối với các cổng MOSFET và điện áp đầu vào logic.

Do vậy, giải pháp này cho phép sạc số lượng số lượng nội dung nội bộ, giảm khả năng xảy ra các đỉnh âm.

sử dụng diode ngược

Mặc dù việc sạc dần dần các điện năng cổng giảm thiểu cơ hội cho các đỉnh có hại, nó cũng làm chậm việc giải phóng điện năng. Khi giải phóng chậm trễ xảy ra, nó làm cho MOSFET hoạt động trong điều kiện căng thẳng và tạo ra quá nhiều nhiệt.

giải pháp cho vấn đề này là thêm một đèn nhựa ngược song song với điện trở cổng. Hơn nữa, nó tạo ra một đường dẫn để giải quyết các vấn đề phóng điện tĩnh điện bằng cách sử dụng dữ liệu nhập vào lô-gic và diode.

bảo vệ MOSFET: làm thế nào để bảo vệ nó_6

mạch diode ngược

nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ

ngăn MOSFETs bị quá nóng

Bạn có thể cài đặt một bảo vệ nhiệt có thể quay lại cho các mạch dựa trên MOSFET để ngăn chặn quá nhiệt hoặc cho phép sự nhiệt.

Khi MOSFET hoạt động ở nhiệt độ bình thường, RTP hoạt động tương tự như điện trở giá trị thấp, bạn có thể thấy nó được cài đặt gần MOSFET. Bằng cách này, RTP có thể kiểm tra chính xác nhiệt độ của MOSFET.

bảo vệ MOSFET: làm thế nào để bảo vệ nó_7

sửa chữa mạch MOSFET quá nóng

nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ

Ngoài ra, khi nhiệt độ MOSFET tăng lên, RTP chuyển sang điện trở cao. Vì vậy, công tắc này ngăn cản dòng điện sang MOSFET, ngăn chặn hư hỏng.

sử dụng điện trở giữa cổng và cổng nguồn

Đây là một cách mạnh mẽ để bảo vệ MOSFET và ngăn chặn nó bị nóng chảy trong bất kỳ tình huống nào.

Sử dụng một điện trở giữa cổng và cổng nguồn (bất cứ nơi nào nằm giữa 1K và 10K) sẽ đảm bảo rằng MOSFET của bạn có thể nhanh chóng tắt ngay sau khi tắt tín hiệu công tắc. điều này ngăn chặn hiệu ứng khóa và hư hỏng có thể.

bảo vệ MOSFET: làm thế nào để bảo vệ nó_8

Mã nguồn/ mạch nguồn

bảo vệ MOSFET: làm thế nào để bảo vệ nó_9