抖圈为du而生

PMOS管の閉状態におけるVgsとVdsの過電圧損傷解析

2026-05-06 15:25

PMOS管在关关状态下Vgs和Vds过压败坏分析


PMOSは通常、ハイエンドスイッチ、ソース接続電源、ゲート駆動電圧がソースに対して負であり、動作がオフ状態では電圧応力が最大であり、Vgs過電圧(ゲートソース破壊)、Vds(ドレインソース破壊)を招きやすい。。。。。。次に、両者が破壊された理由をそれぞれ分析します。。。。。。



コア状態:クローズ状態

PMOSがハイエンドスイッチとして機能し、齐全にオフになっている場合:

Vgs≒0 V(ゲートが駆動回路によって接地電位に引っ張られたと仮定する)

Vds≒?VDD(ドレインは入力電圧、ソースは着力電圧/負荷端、PMOSの場合、オフ時Vdsは負の値であり、その絶対値は電源電圧に等しい)。。。。。。



Vgs過電圧(ゲートソース破壊)


直接原因:Pmos管の駆動電圧が仕様書の範囲を直接超える(例えび注20 Vを24 Vで駆動する管)


間接的な理由:


駆動ゲートリードが長すぎ、地表表と寄生インダクタンスを形成する。。。。。。オフの瞬間に逆起電力が発生して元の駆動電圧に沉畳し、耐圧値を超える。。。。。。


ソース電位の忽然変異による「ミラー結合」効果:負荷や干渉によりドレイン電位が急激にジャンプ(dV/dtが高い)した場合、この変化はゲートドレイン寄生容量Cgdを介してゲートに結合され、ゲート電圧が「こじ開け」され、瞬間的に安全範囲を超える可能性がある。。。。。。これは感性的な負荷を持つ回路ではよく見られる。。。。。。


静電放電:人体または工具が携帯する静電は直接ゲートピンに注入し、電圧は数千ボルトに達することができ、直ちにゲート酸素を破壊するのに极度である。。。。。。


PINTECH抖圈为du而生示波器探头


Vds(ドレイン破壊)


直接原因:ドレイン源段の電圧差は直接VDDを超え、さらに仕様書範囲を超え、ドレイン源段が流れる電流は仕様書範囲を超えている。。。。。。


間接的な理由:


感性負荷スイッチに適用すると、ドレイン源段電圧に逆起電力電圧が沉畳され、焼損する。。。。。。オフ状態にあると、逆起電力が強化され、逆起電力の極性は下プラス上マイナスで、mos管ドレインには大きな負オーバーシュート電圧が存在し、Vdsが大幅に上昇してPMOS管のVds(max)を超えやすくなり、デバイスが瞬間的に破壊される原因となる。。。。。。


感性負荷スイッチに適用すると、オフ状態ではインダクタンス電流が急激に変化し(di/dtが極大)、仕様範囲を超えやすい。。。。。。


電源電圧の忽然変異:ホットスワップ、電力網の変動、その他の大電力設備の起動终场により電源線にサージ電圧が発生した。。。。。。


総括:PMOSスイッチング回路を設計する時、この2つの電圧応力経路に対してそれぞれ的確な防護を行わなければならない。。。。。。

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