soa|MOSFET失效的6大原因分析，建议收藏 soa

经常碰到电源板上MOSFET无法正常工作，首先，要正确测试判断MOSFET是否失效，然后关键是要找到失效背后的原因，并避免再犯同样的错误，本文整理了常见的MOSFET失效的几大原因，以及如何避免失效的具体措施。
一、雪崩失效（电压失效）
也就是我们常说的漏源间的BVdss电压超过MOSFET的额定电压，并且超过达到了一定的能力从而导致MOSFET失效。
简单来说MOSFET在电源板上由于母线电压、变压器反射电压、漏感尖峰电压等等系统电压叠加在MOSFET漏源之间，导致的一种失效模式。简而言之就是由于就是MOSFET漏源极的电压超过其规定电压值并达到一定的能量限度而导致的一种常见的失效模式。

雪崩失效的预防措施：
雪崩失效归根结底是电压失效，因此预防我们着重从电压来考虑。具体可以参考以下的方式来处理：
1、合理降额使用，目前行业内的降额一般选取80%-95%的降额，具体情况根据企业的保修条款及电路关注点进行选取；
2、合理的变压器反射电压；
3、合理的RCD及TVS吸收电路设计；
4、大电流布线尽量采用粗、短的布局结构，尽量减少布线寄生电感；
5、选择合理的栅极电阻Rg；
6、在大功率电源中，可以根据需要适当的加入RC减震或齐纳二极管进行吸收。
二、SOA失效（电流失效）
SOA失效是指电源在运行时异常的大电流和电压同时叠加在MOSFET上面，造成瞬时局部发热而导致的破坏模式。或者是芯片与散热器及封装不能及时达到热平衡导致热积累，持续的发热使温度超过氧化层限制而导致的热击穿模式。
1、受限于最大额定电流及脉冲电流；
2、受限于最大节温下的RDSON；
3、受限于器件最大的耗散功率；
4、受限于最大单个脉冲电流；
5、击穿电压BVDSS限制区。
我们电源上的MOSFET ，只要保证能器件处于上面限制区的范围内，就能有效的规避由于MOSFET而导致的电源失效问题的产生。
SOA失效的预防措施：
1、确保在最差条件下， MOSFET的所有功率限制条件均在SOA限制线以内；
2、将OCP功能一定要做精确细致。
在进行OCP点设计时，一般可能会取1.1-1.5倍电流余量的工程师居多，然后就根据IC的保护电压比如0.7V开始调试RSENSE电阻。有些有经验的人会将检测延迟时间、CISS对OCP实际的影响考虑在内。但是此时有个更值得关注的参数，那就是MOSFET的Td（off）。
三、体二极管失效
在不同的拓扑、电路中， MOSFET有不同的角色，比如在LLC中，体内二极管的速度也是MOSFET可靠性的重要因素。漏源间的体二极管失效和漏源电压失效很难区分，因为二极管本身属于寄生参数。虽然失效后难以区分躯体缘由，但是预防电压及二极管失效的解决办法存在较大差异，主要结合自己电路来分析。
体二极管失效预防措施：
其实MOS管的D和S本质上是对称的结构，只是沟道的两个接点。但是由于沟道的开启和关闭涉及到栅极和衬底之间的电场，那么就需要给衬底一个确定的电位。又因为MOS管只有3个管脚，所以需要把衬底接到另外两个管脚之一。那么接了衬底的管脚就是S了，没接衬底的管脚就是D ，我们应用时， S的电位往往是稳定的。在集成电路中，比如CMOS中或者还有模拟开关中，由于芯片本身有电源管脚，所以那些MOS管的衬底并不和管脚接在一起，而是直接接到电源的VCC或者VEE ，这时候D和S就没有任何区别了。