美莱特早新闻 功率MOSFET安全工作区，真的安全吗？

许多研发工程师经常会使用测量的工作波形来校核功率MOSFET的SOA曲线。例如：做电源的研发工程师，电源结构为反激或BUCK降压变换器，测量到功率MOSFET的电压和电流波形，然后根据电压、电流波形和工作的脉宽时间，在SOA曲线中描出对应的工作点，来校核工作点是否在SOA曲线的范围内，以此来判断功率MOSFET的工作是否安全。

事实上，这样的校核方法并不正确，原因在于对于功率MOSFET的安全工作区曲线理解的偏差。本文将详细的介绍功率MOSFET数据表中安全区的定义，从而让工程师针对不同的应用，使用有效的方法校核其安全。

功率MOSFET数据表中，安全工作区SOA曲线是正向偏置的安全工作区SOA曲线，即FBSOA曲。那么，这个安全工作区SOA曲线是如何定义的呢？

这个曲线必须结合功率MOSFET的耐压、电流特性和热阻特性，来理解功率MOSFET的安全工作区SOA曲线。它定义了最大的漏源极电压值、漏极电流值，以保证器件在正向偏置时安全的工作，如图1所示。数据表中，功率MOSFET安全工作区SOA曲线有4条边界，分别说明如下。

1）安全工作区SOA曲线左上方的边界斜线，受功率MOSFET的导通电阻RDS(ON)限制。因为在一定的VGS的电压下，功率MOSFET都有一个确定的RDS(ON)，因此：

VDS=ID·RDS(ON)

这条斜线的斜率就是1/ RDS(ON)。功率MOSFET数据表中，在不同的温度以及在不同的脉冲电流及脉冲宽度条件下，RDS(ON)的值都会不同，在实际的应用过程中，这条曲线的斜率因条件的不同而不同。

（2）安全工作区SOA曲线最右边的垂直边界，是最大的漏源极电压BVDSS。BVDSS是功率MOSFET数据表中所标称的最小值。同样的，在不同的测试条件下这个值也会不同，特别是采用更高的测试电流IDSS时，名义的标称值就会偏高，而实际的工作范围就会减小。

（3）安全工作区SOA曲线最上面水平线，受最大的脉冲漏极电流IDM的限制。这个值是一个测量值，如果使用最小脉冲宽度下的瞬态热阻值、最大的RDS(ON)和允许的温升来计算，所得到最大漏极电流会比IDM更高，因此也就不正确，对于特定范围的脉冲宽度，最大的脉冲漏极电流就定义为IDM。

（4）安全工作区SOA曲线右上方平行的一组斜线，是不同的单脉冲宽度下功率损耗的限制。RDS(ON)限制的斜线和最大的脉冲漏极电流IDM有一个交点，在这个交点的右边，不同的单脉冲宽度下的最大漏源极电流曲线都几乎工作在线性区，这一组曲线上的任何一点的电流和电压值，都是通过瞬态的热阻和允许的温升(功耗)所计算出来的。