假如你想知道或担心你 MOSFET 在极端条件或极端耗散条件下，您应该检查设备能承受多少功率 SOA 数据。

本文将全面讨论 MOSFET 安全工作区域显示在数据表中 SOA。

SOA曲线图

以下是 MOSFET 安全工作区域 SOA 图通常在所有雷毛电子中LEIDITECH MOSFET可以在数据表中看到。

图中figure 8 MOSFET SOA 被描述为指定 FET 最大功率范围可在饱和区工作。

SOA 如下图所示。

在上面的 SOA 在图中，我们可以看到所有这些限制和边界。在图表的深处，我们发现了许多不同的单脉冲持续时间的额外限制。图中的线可以通过计算或物理测量来确定。

这些参数在较早和较早的数据表中用计算值估计。

然而，通常建议实际测量这些参数。如果您使用公式来评估它们，您最终可能会得到比实际应用程序更多 FET 能承受的实际值大得多的假设值。或者，相对于 FET 您可能会将参数降级到可能过于柔和的水平，以处理实际内容。

因此，在接下来的讨论中，我们学习了通过真正实用的方法而不是通过公式或模拟来评估的方法 SOA 参数。

让我们首先了解什么是 FET 饱和模式和线性模式。

线性模式和饱和模式

参照上图，线性模式被定义为RDS(on)或FET漏电阻一致的区域。

这意味着，通过 FET 电流和通过 FET 的漏源偏压成正比。它通常也被称为欧姆区，因为 FET 本质上类似于固定电阻器。

现在，如果我们开始增加 FET 我们最终会发现漏源偏置电压 FET 在称为饱和区的区域工作。 MOSFET 通过工作被迫进入饱和区 MOSFET 通过漏极到源极的电流(安培)不再响应漏极到源极偏置电压的增加。

因此，无论你增加多少漏极电压，都应该是 FET 它将继续传输固定的最大电流水平。

控制电流的唯一方法通常是改变栅源电压。

然而，这种情况似乎有点令人费解，因为这些通常是你对线性和饱和区域的教科书描述。我们以前知道这个参数通常被称为欧姆区。然而，有些人实际上把它命名为线性区域。也许，心态是，嗯，它看起来像一条直线，所以它必须是线性的？

如果你注意到人们在讨论热插拔应用程序，他们会说，嗯，我在网上工作。但这本质上是不合适的。

了解 MOSFET SOA

现在，既然我们知道什么是 FET 我们现在可以详细查看饱和区域 SOA 图。SOA 可以分解为 5 单独限制。让我们知道它们是什么。

RDS(on) 限制

图中第一条灰线表示 FET 的 RDS(on) 限制。这是由于设备的导电阻而有效限制的 FET 电流最大的区域。

换句话说，它表示在 MOSFET 结温下可能存在的最大可容忍性 MOSFET 最高导电阻。

我们观察到灰线有一个正的恒定斜率，这只是因为根据欧姆定律，这条线中的每个点都有相同数量的导电阻 R 等于 V 除以 I。

电流限制

SOA 图中的下一条限制线表示当前限制。在图表上方，可以看到蓝色、绿色和紫色线表示的不同脉冲值，上层黑线限制在 400 安培。

红线的短水平部分表示设备的包装限制，或 FET 连续电流限制 (DC)，约为 200 安培。

最大功率限制

第三个 SOA 限制是 MOSFET 橙色斜线表示最大功率限制线。

正如我们所注意到的，这条线有一个恒定的斜率，但它是一个负斜率。它是恒定的，因为这个 SOA 功率限制线上的每个点承载相同的恒定功率，由公式 P = IV 表示。

因此，在这个 SOA 这将在对数曲线中产生 -1 斜率。负号是因为流过 MOSFET 随着漏源电压的增加，电流减少。

主要是因为这种现象 MOSFET 当结温升高时，通过设备的电流会受到限制。

限制热不稳定性

其次，在其安全工作区域内的第四个 MOSFET 黄色斜线表示限制，代表热不稳定性限制。

正是在 SOA 在这个区域，实际测量设备的运行能力变得非常重要。这是因为热不稳定区域何适当的方式预测。

因此，我们实际上需要这方面MOSFET分析，找出FET具体设备的工作能力如何？

所以我们现在可以看到，如果我们采取最大功率限制，并将其延伸到黄线的底部，我们突然发现了什么？

我们发现 MOSFET 与数据表上宣传的最大功率限制区(由橙色斜率表示)相比，故障限制处于非常低的水平。

或者假设我们碰巧太保守，告诉人们，嘿，黄线的底部区域实际上是 FET 最大值可以处理。嗯，这个声明可能是最安全的，但是我们可能已经过度补偿了设备的功率限制，这可能是不合理的，对吧？

这就是为什么热不稳定区域不能用公式来确定或声称，而是必须进行实际测试。

击穿电压限制

SOA 图中的第五个限制区是由黑色垂直线表示的击穿电压限制。 FET 最大漏源电压处理能力。

根据图表，该设备有 100 伏 BVDSS，这就解释了为什么黑色垂直线在这里 100 强制执行伏漏源标记处。

对热不稳定性的早期概念进行更多的研究将非常有趣。因此，我们需要概述一个叫做温度系数的短语。

MOSFET 温度系数

MOSFET 温度系数可以定义为电流 MOSFET 温度变化的变化。

Tc = ?ID / ?Tj

因此，当我们检查其数据表时 MOSFET 当我们发现传输特性曲线时， FET 漏电电流及 FET 我们还发现，这一特性正在增加格栅源电压的关系 温度范围不同。

零温度系数 (ZTC)

如果我们检查橙色圆圈表示的点，这就是我们所说的的 MOSFET 零温度系数。

此时，即使设备的结温不断升高，也不会通过 FET 电流传输。

?ID / ?Tj= 0

其中ID为 MOSFET 漏极电流，Tj代表设备的结温

如果我们观察零温度系数(橙色圆圈)上方的区域，当我们从负温度 -55 摄氏度移动到 125 摄氏度时，通过 FET 实际上，电流开始下降。

?ID / ?Tj< 0

这种情况表明 MOSFET 它确实变热了，但通过设备消耗的功率越来越低。这意味着设备实际上不存在不稳定的风险，可能允许设备过热和 BJT 不同的是，热失控可能没有风险。

然而，在零温度系数（橙色圆圈）以下区域的电流下，我们注意到设备温度升高的趋势，即跨越负 -55 到 125 实际增加电流传输容量的设备。

?ID / ?Tj> 0

这是因为 MOSFET 在这些点上，温度系数高于零。但另一方面，通过 MOSFET 会导致电流增加 MOSFET 的 RDS(on)(漏电阻)成比例增加，也会导致设备体温逐渐成比例升高，从而导致通过设备传输更大的电流。当 MOSFET 进入正反馈环路区域时，可能会导致 MOSFET 行为不稳定。

然而，没有人能判断上述情况是否会发生，也没有简单的设计来预测这种不稳定性何时会发生 MOSFET 内部出现。

这是因为 MOSFET 它可能涉及大量参数，这取决于单元密度结构本身或包装的灵活性，以均匀分布整个参数 MOSFET 主体的热量。

由于这些不确定性，必须是每个特定的 MOSFET 确认指定区域内的热失控或任何热不稳定性。MOSFET这些属性不能简单地通过应用最大功率损耗方程来猜测。

为什么 SOA 如此重要？

SOA 设备中的数据经常在饱和区工作 MOSFET 在应用中非常有用。

它在热插拔控制器的应用中也很有用，通过参考这些应用 SOA 准确理解图表 MOSFET 能承受多少功率变得非常重要。

实际上，你会发现的 MOSFET 大多数处理电机控制、逆变器/转换器或安全工作区值 SMPS 消费者对产品非常有用，通常在极端温度或过载条件下运行。