最近在选大功率线性稳压功率调整管时发现一个非常奇葩的问题。
测试过英飞凌的IGBT模块,英飞凌的IGBT单管,中科君芯的IGBT单管,ST的MOS,FSC的MOS,英飞凌的MOS。。。。。
却发现英飞凌的MOS居然可以自动保护,而且是可恢复式的。
先上测试波形:
输入为15V,输出为5V
这是输出空载时的波形。
黄色为输出电压波形。
蓝色为MOS的VGS波形。
粉色为输出电流波形。
带载到16A时还是非常稳定的。
继续加大电流:
VGS电压开始慢慢上升,上升到13V左右,
而输出电压慢慢下降,下降到接近0V了,
而此时的电流却还有有17A左右。
此时测得MOS的VDS电压等于15V,也就是输入电压,把输入电压提高到25V,VDS也等于25V。
如果说MOS关断了,那为什么输出电流还有?
更奇葩的是MOS居然没有坏,这个现象可以反复测试。
测试的是一颗英飞凌的IPW60R190C6 看其规格书中ID为20A左右,其Ptot为150W,
难道是说当MOS的Ptot超过其标称值时会这样保护,而且不会损坏MOS?
思索良久还是不解,特发帖上来请高手赐教。。。。
我是来顶帖子的 没见过这样的MOS,我的理解管子上的功耗引起温升超过极限值然后就击穿了不可恢复。 我测试其他品牌的MOS和IGBT单管,不断加大电流会击穿热死,但英飞凌的这颗却会保护,很是不解。 那会做有刷电机驱动PWM调速,最大D=1 多只并联的大MOS经常有因为过热击穿的 没一个能恢复的。 正品的FSC
这个不像是过热保护。
16A时长时间带载都可以,一到17A就这样了。
而且冷态18度环境下,突然带载17A也会这样,突然带载25A也不会击穿,还是这样。
如果是过热导致的,16A长时间带载也应该会过热,但不会出现这个情况,
而且过热在短时间内反复测试时因为有热积累不应该总是17A出现这个情况。
另外,过热一般的表现会是击穿不可恢复,而这个是可以反复测试不击穿,
仔细一点看最后那个波形的后部分,MOS的VGS和输出波形是有尖峰的,说明MOS试图恢复正常工作的状态,
但因为输出电流一直维持着,所以一直处于保护状态,类似于开关电源的过流打嗝保护。
这个帖子目测要火,留名在此 坐等高人解答 周董发表下高见呀 损坏了就不可恢复。
这个是IPW60R190C6 datasheet上面的截图,也许从这个图片上能找到答案

我也感觉像是驱动的问题,可能是驱动能力不足造成的
驱动不足时不会是这样的,驱动不足应该是VGS会被拉低,而这个VGS是不低反而更高。
同时线性调整也不存在驱动不足。
是的,线性调整,不存在驱动不足的问题
而且MOSFET不像三极管驱动需要较大电流,MOSFET是电压型驱动器件
RDS无穷大看起来是对的,相对于电子负载的带载模式下的内阻是非常大,
所以输入电压分压后MOS的VDS接近输入电压,那为什么输出电流还有?
而且我测量的电流是MOS的S级与输出电容之间的,不是输出电容与电子负载之间的。
既然MOSFET的内阻非常大,那么从理论上来说其本身肯定基本没有什么电流流过了,即使是流过电流都是MOSFET的Cds电容形成的漏电流,应该很小才对
而且MOSFET的S到输出电容基本没有压降了,电流是怎么形成的?是不是测量错误,还是拾取的干扰信号?请再次确认。
电流的确是很大,17A左右,这个我反复验证过,同时也用钳表确认过。
明天发一张放大后的波形,
在进入“保护”模式后,输出的电压和驱动的电压对应的尖峰纵坐标上电流也是有一个很小的下尖峰的,
但下尖峰低谷也有16A以上(示波器是100M全开带宽的)。之前我没测电流波形时也是很认同MOS保护使DS开路了,但测了电流以后发现不应该是这样的,
所以也对电流进行过反复验证。
补图:
环境18度,通电后马上由空载转到17A,马上就会出现这个现象,
如果此时温度可以突然升到125度的话,
那测试由空载转到25A管子也该过热烧掉了,但是25A时还是这样。
今天实验了30A也这样。
如果是单纯的过温导致的应该不会这样的吧
再看了一遍这个图,的确在6V时RDS变得很大了,此时的ID也刚好就在17A左右,
但是,同时此时的驱动也因为内阻变大而使得环路控制加大VGS,
所以看到的波形此时的VGS是上升的,
这样就有2个问题了:
1. 为什么环路让VGS加大,根据曲线中的来看,VGS加大后,ID可以再大些(超过17A),为什么此时不会ID不会再大,而且输出也为0了?
2. 环路控制导致VGS电压上升,说明环路检测到了输出电压降低了,为什么输出的电流仍有那么大,输出电压还会降低?
每一个奇怪的现象,背后都有一个我们还没有了解的原因,期待在大家的努力下,解决问题。 只有大家都发表下意见才能讨论出真知问2个问题:
1.此时管子的温度是多少?
2.你是不是用电子负载的恒流模式测的?
1. 环境18度,空载马上带17A,这个线性会马上出现,而且实验过25A和30A,管子还是这样,而且不会坏。
管子的温升根本就测不到,因为测到的也就是环境温度左右。
2. 是用恒流模式。
你用恒阻模式测或慢慢加电流就不会出现这个现象;
电子负载的恒流模式瞬间抽电流时很大的,我将电子负载设为恒流模式时,用万用表去测是短路的;
1.恒阻模式没试过,等下验证下。
但恒流模式慢慢加电流还是会这样的,你看上面的波形就是加电流上去的。
2. 你的电子负载是亚锐的3710或3711吧(或类似的国产品),那种电子负载是这样的毛病。
我的电子负载是博计的3311,不存在你说的问题。
恒阻模式刚验证了,到了0.3欧姆时,电流也是17A,也出现这个现象了,
但是,电流会慢慢减小(此时的电子负载设置值没有变),当电流减小到16.5A左右时又恢复了,
此时再加大负载(减小电子负载的电阻设置值),电流到17A又会出现这个现象,
之后电流又会慢慢减小,此时再加大负载,电流到17A时又出现这个现象。。。
如此反复。。。。。
当电子负载的电阻设置到0.1欧姆时,现象依旧。。。。没有再继续加大负载测试了。。。
因为此时即使再较小到0都没有意义了,线的阻抗都不止0.1欧
(测试时输入线采用的是10AWG的硅胶线,输出用的是12AWG的硅胶线)
我用艾德克斯 和亚锐的比只是换了个外观,这个外形的电子负载品牌太多,性能都差不多,都有这毛病,恒流恒不住过冲,恒压也钳位不住过冲,电路也几乎一样,不晓得谁山寨谁的不过,艾德克斯的售后真是一级棒的,国内少有这么好的售后企业。
但个人使用还是比较中意使用博计、CHORMA的电子负载。
其实博计、CHORMA和国内的艾诺,他们的电路架构也一样,
艾诺山寨CHORMA,但山寨得差了点,
博计和CHORMA谁山寨谁的就不清楚了,反正都好用。
问下本厂的FAE哈,看是不是管子本身的特点啊!
刚起机时VGS是6V,MOS的通流能力小于电子负载要抽的电流,就像是MOS限流了;
INF的MOS是比较难驱动的,起机时MOS在放大区的时间较长,同为20A的管子,其它的可用20欧的驱动电阻,而INF的要用10欧;
VGS从6V往上升,同时MOS的温度也在上升,MOS的通流能力不增加;
这样看来确实是MOS限流了,增强驱动或加快反馈可能会解决问题
空载时MOS的驱动电压是很低的,注意,这是线性调整,不是开关式。
YFX的MOS C3系列难驱动,CP系列太容易驱动,C6系列我还不是很了解驱动特性。。。
反馈是直接反馈给LM2904运放的(也用OP37测试过),
另外,运放输出加不加图腾效果是一样的(图腾用的2SC255和2SA1020)
我认为不存在反馈和驱动不足的问题。
你是线性调整,我把它搞混了,总是按开关模式来思考,习惯了 在理解上有区别吗Infineon的MOSFET有很多内部集成了驱动电阻,比如C6与E6系列,所以外部甚至不需要驱动电阻
再就是其沟道工艺造成的等效电容大,所以需要瞬间的驱动电流确实跟平面工艺的MOS有区别
恩,小弟不才,也说一点吧,说的不对千万别嘲笑。
其实 冰版发的那张图应该就是解决问题的关键,图中,Vgs=6v时候,电流就是17A,您可以测试一下,此时的Vgs是否为6V。如果真是,那么就是这张图的限制。可以查出什么原因导致了Vgs=6V。
如果不是6V,那么就跟这张图关系不大了吧。
说的不对的地方还请见谅。
在16A时VGS是6V,到17A后VGS不断上升至13V,看我发的波形图。
但我还是认为和这张图是有点关系的,同时应该不只是这个关系,还有其他的原因,只是现在还不知道
J版,你问下生产商吧。 除非问到英飞凌原厂去,那些AE/FAE、代理……还是算了吧 原厂总是会好些的,资料详细,工程师也比较懂 这个Vgs是不是应该看mosfet最近的地方?如果是看的驱动器或者驱动电阻前,就不对了呵呵,这点常识还是有的。
我测试时MOS的管脚是没有剪的,探勾是直接勾在MOS管脚上的
同时,驱动电阻前的电压我也有用高位表监测。
J版,是否可以考虑将驱动电压弄高点?也就是将运放的输出电压提高
从我截的那个datasheet的图上看,提高驱动电压超过10V,其Rdson将不受限制
根据波形来看,输出电压降低的同时,驱动电压是上升的,再提高驱动电压应该也没用吧。
明天上午的高铁回家过年了,只能年后再验证了。。。
另外,现在的运放供电是另外一台直流电源提供的15V一路顺风……
感谢!
新年快乐,今天上班。。
从波形上,电压下降是成比例的? 恩,我也是想过这样,可以尝试一下,驱动电压高点试试。 看后端的波形,驱动电压已经等于最大了,运放为15V供电,驱动电压为13V多。 很诧异 是不是输入电源限流了输入电流源限流了输入的电压会降低,这里是没有降的。
而且输入电源是40A的线性电源。
怎样限制输入电流? **此帖已被管理员删除** 换同型号的? **此帖已被管理员删除** 批号相同吗?我等下换一颗试试,不过我这里批号都是相同的Mark~~~! 留着学习用....
等结果 昨天验证过了,换一颗也是一样的现象。 即使批号相同,参数也有差异吧 批号相同的情况下,参数变化应该不大,但MOS说不准的MOS怎么会说不准呢,MOS才准,并且是人为可控!
同一批号的话,参数变化肯定在线上测试机设置的范围之内!
而且离散率有突变还会提示。稳定量产的型号还要跟踪参数变化的规律。
楼上描述的应该是几ppm的事件。
不太理解这种现象 1、 MOS管如果内部没有任何局部达到损坏温度(即会永久破坏硅体或PN结的温度,理论上至少要在700度以上),是可以恢复的,而且MOS管的结构通常是正温度系数,温度较高的地方电流分配得较少,不容易产生引起永久损坏的恶性循环;我们以前曾经发生过将150V的MOS管用于12V供电的反击式电路,因为变压器次级短路,管子发热致使电路板烧焦,但管子没坏;1. 理论700度?怎么算来的?一般的MOS结温超过150(或125)度还不会挂?
2. 用600V的MOS是因为设计最高输入电压为500V,现在只是在低压做验证,工作在几十V是可以排除过压因数,与是否可以恢复没有任何联系吧
3. 并不是说不能用在模拟电路上
5. 这种说法我不认同,如一个开关电源满载工作时应该可以输出10A电流,而在8A时就保护了,能说设计“强壮”吗?
1、注意:170度(实际可能150度左右)是本征温度,即失去半导体特性的温度。而损坏温度是700度,二者并不矛盾。
2、我描述的可能性:600V的管现在工作在几十伏,芯片有可能只是局部面积过电。当主过电部分过热,该部分电阻变大,电流更多分配到其他的局部。在通电时间有限和散热充分的情况下,造成可恢复的假象。
3、但模拟应用的数据在DATASHEET没有提供。
5、如2描述。
对于你第二点的回复我比较感兴趣。
“600V的管现在工作在几十伏,芯片有可能只是局部面积过电”,这种说法是否有科学依据,或是有半导体研究性论文的理论依据支持?
诚心请教!
首先,我的描述未必准确,但可推断,按楼主的描述,此状态下MOSFET内部流经的电流在芯片各个局部是不均衡的,而这个不均衡在局部轮转;并且此时的电流一定在芯片耐受量之内。(注意:这只是根据现象推断,并非理论)
其次,轮转的局部此时应该工作在线性工作区(所以我说,MOSFET应用于模拟电路中的特性,在数据手册上也没有描述)。这方面没有太多的理论可依据,即使是英飞凌,也应该只是有限的几个型号的管子可实现如楼主描述的测试。
MOSFET的内部局部温升不均衡(撇开为什么不损坏)为什么会影响MOSFET的导通特性?
MOS内部不均衡?质量问题啊 局部温升不均衡,影响局部晶胞特性,进而影响外部测试的表现结果(或者这个不能称作为特性了)。 这个听起来像特斯拉线圈,肉眼看是连续的,用高速摄影看每一次放电是独立的,是这个意思吗?对不起,我实在想不出特斯拉线圈和我描述的有相似的地方。
呵呵
其实这个问题可简单的验证一下,就是将输入电压提升到60伏或100伏,输入加到60V,由于散热的限制,管子会过热损坏的,虽然不是马上损坏,但来不及测波形,
60V输入已经干掉我1个IGBT模块和1个达林顿模块了,过热损坏。Ptot严重超了
若真要往深处一究大概,可以就用你上面测试过的IPW60R190C6,输入几伏几伏地加,再观察表现。
但这样做也应该得不出什么结论的。就象上面所说,这方面没有太多的理论依据。若有,象英飞凌,应该就有系列产品,开拓某一方面的应用了。
可以找点英飞凌的资料看看有人问我,这是否意味着,只要理论水平跟上,就可以在众多国际大品牌的器件制造商的重围中突围。这答案似乎是肯定的,剩下的只是时间问题。
其实,作为国产器件生产商,我们当然是希望在底层的理论有所突破,一下在国际品牌口中抢一块大蛋糕。但现实的市场态势和技术积累告诉我们,现在目标只能是:快步跟上、小步跨越。
即便是这目标要实现,除了我们要不断拿出更多、性能更优越、价格更低的产品,都还需要更多国内应用厂商更大的支持。
真的可以抗住700度么。。理论上是的话,实际呢?实际也是700度以上!
请看清楚描述。
什么型号啊?会不会是智能MOS 。 看帖不认真 别闹 以前遇到过轻载能带起,重载带不动。MOS量是好的,软击穿... 这个不一定是MOS导致的可以将电路弄出来一起看看,单看波形,有时候会拐进胡同里,这只是一个COOL-MOS,应该没有保护功能的存在,电路弄出来,可以一起学习一下。
是啊,把原理图放出来才能具体分析出来
MOS在设计中考虑耐压的话,对高端电源有效吧 司令,看一下是不是你负载有问题,这个波形跟负载短路很相似,输出电压下降很多,输出电流反而增大,VGS没有变化太多,输出电压在打嗝,如果电源有保护功能,这个波形很好说明。 或者说动态响应不好,重载瞬间带不起,就好像我们以前做的恒压开关电源这样,动态响应不好就重载起动打嗝。肯定是楼主搞错了,天底下没有MOS管能自动保护的,除非把保护功能都做进去。
11楼基本上已经回答了楼主的问题,楼主还是自己好好检查检查。
本贴应该结束了。
MOS内阻无穷大,电流反而升了,电流从哪里过到负载哪里了? 内阻大, 势必外部有电流走线 先去看一下线性恒压吧 这种现象貌似从宏观现象无法解释,建议将做过实验的管子,砸开看一下,是否有局部损坏的可能。最好用高倍放大镜看。也许这种管子,用于线性电路并不适用。需要用其他品牌的管子。才能确保产品的可靠。也许是MOS管内部的体二极管在作怪。 砸开不就损坏了吗今天突然发现在这回复的几个帖子被删了。
想问一下:
1、我的回复只是对应着楼主发现的问题进行的分析和猜想,没有得罪任何人的论调或言辞吧?(若有的话,请指出)
2、我的回复没有散播什么敏感的话题吧?
3、我的回复没有广告成分吧?
为什么删了我的回复??
首先感谢你的回复。但你的帖子不是我删的!!!
虽然年后这个帖子沉默了,但最近一直忙,MOS管的这个问题目前还是不解,
今天一上来看看,就看到我的通知里面这个帖子被回复了,打开看才知道你的帖子被删了。
的确你的回复对问题是非常有分析价值的,我马上让编辑看看是怎么回事。非常抱歉!
呵呵,没什么,我今天是因为想起这问题,想翻一下当时的回复,看看当时的思路。
没想到被删了,还删得很是干净,我的7、8个回复都删了。
另一方面,我觉得在这贴里一直都是讨论技术上面的东西,
这样都被删,让我无所适从,不知这个版里发贴的原则。
谢谢了,已经恢复了。这个问题在我前段时间偶然看了下安捷伦的600W电子负载,发现他的设计上也在故意规避这个问题发生。
感觉这个现象应该是MOS管固有的问题。
您好,我是论坛综合区管理员"电子信息网-fqd"。
首先很高兴您能关注我们论坛,感谢您在帖子中的回复。
看到了您反映帖子被删的问题,经过后台查看,您的回复非常价值。这样的好帖子肯定不是工作人员故意删除,希望您能谅解!
现在已经恢复了您所有被删除的帖子,也希望您可以继续关注电子信息网,关注此帖,在帖子中发表您的观点。
感谢您的支持!再次对您帖子被误删的情况表示歉意!
今天实验又发现一款可以像这样自己保护的MOS 而且保护的时候,我的R/S电源指示输出电流是脉动的 讨论这么久也没看到个图!贴个图方便大家分析! 就做线性稳压用,典型的运放做的线性稳压电路
有没有可能是由于管芯温度上升导致MOS内阻增大,增大到15V电压都不能在整个回路上产生17A电流,所以输出电压为零!
15V/17A=0.88欧,IPW60R190C6在125摄氏度,Ugs=10V,Id=17A时,Ron=0.28欧,如果温度更高,该阻值将会更高(MOS的内阻是正温度系数)!
英飞凌的网站有该MOS的PSpice模型,有装PSpice的可以下个下来仿真一下!
请问你是怎么测这个MOS管的??上个测试图。。 典型的运放做的线性稳压电路 两年过去了,不知道问题弄清楚了没有,是不是驱动的问题,还是测量问题。扁平线圈电感制造厂
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