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MOSFET特性参数E的解析

AS

一、E与E的定义

ASAR

E单脉冲雪崩击穿能量,E标定了器件可以安全吸收反向雪崩击穿能量的高低。

ASAS

如果电压过冲值(通常由于漏电流和杂散电感造成)未超过击穿电压，则器件不会发生雪崩击穿，因此也就不需要消散

雪崩击穿的能力。雪崩击穿能量标定了器件可以容忍的瞬时过冲电压的安全值，其依赖于雪崩击穿需要消散的能量。

E重复雪崩能量,标定了器件所能承受的反复雪崩击穿能量。

AR

二、如何通过测试波形判断是否发生雪崩

上图（a）开关电源中的雪崩工作波形。在MOSFET截止时约有300V的冲击电压加在漏极和源极之

间，并出现振铃。

上图（b）对时间轴进行了放大，由图可以清楚的看出由于栅极电压下降，管子截止，I减小的同时

D

V升高并在295V处V电压波形出现平顶（钳位）。这种电压被钳位的现象即是雪崩状态，

DSDS

所以当功率MOSFET发生雪崩时，漏源极电压幅值会被钳位至有效击穿电压的水平。图1所示为开

关电源中典型的雪崩波形。源漏电压（CH3）被钳制在1kV，并能看到经整流的电流（CH4）。

图1器件击穿，800V额定值MOSFET

图2反激变换器中典型的雪崩情况

三、如何计算雪崩能量

四、在什么的应用条件下要考虑雪崩能量

对于那些在MOSFET的D和S极产生较大电压的尖峰应用，就要考虑器件的雪崩能量，电压的尖峰所

集中的能量主要由电感和电流所决定，因此对于反激的应用，MOSFET关断时会产生较大的电压尖峰。通常

的情况下，功率器件都会降额，从而留有足够的电压余量。但是，一些电源在输出短路时，初级中会产生

较大的电流，加上初级电感，器件就会有雪崩损坏的可能，因此在这样的应用条件下，就要考虑器件的雪

崩能量。另外，由于一些电机的负载是感性负载，而启动和堵转过程中会产生极大的冲击电流，因此也要

考虑器件的雪崩能量。

五、雪崩击穿（EAS/EAR）的保护

如上图所示，可在变压器（感性负载）两端并接RCD吸收回路，以降低反向尖峰电压，避免出现雪崩击穿现象；串

联栅极电阻，并设置为合适值，以抑制dv/dt，增加关断时间，从而抑制反向尖峰电压，但是这又会增加关断损耗，所以

栅极电阻要设置在一个合适值；也可在MOSFET的DS间并接RC吸收回路以吸收反向尖峰电压；大电流电路布线加粗、缩

短距离，降低寄生电感。