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2018.04.05 Si功率元件

實際工作中的適用性確認和準備

實際工作中的電晶體適用性確認

從本章開始進入新篇章–“實際工作中的適用性確認”。在電路設計中,通常會基於電路要求,參考技術規格書的規格來選擇適合的電晶體。然而,實際試製後,非常有可能發生從電路圖無法預測的瞬態現象、超乎預期的波動、餘量不足等問題。當然,試製就是為了確認這些問題而進行的,但不管怎麼說,都需要判斷所選的電晶體在實際工作中是否適用。在本章中,將介紹確認所選電晶體是否存在實際問題的方法。

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實際工作中的適用性確認

右側的流程圖為判斷所選電晶體在實際工作中是否存在問題的示例。以開關電路為前提進行介紹,所以⑤選擇“連續脈衝”。

①測量實際的電流/電壓波形
②確認在絕對最大額定值範圍內
③確認在SOA(安全工作區)範圍內
④確認在使用環境溫度下降額的SOA範圍內
⑤連續脈衝(開關工作)
⑥確認平均功耗在額定功率範圍內
⑦確認晶片溫度

另外,雖然流程圖中沒有,但為了保險起見,在最後添加了⑦“確認電晶體晶片溫度”。

①測量實際的電流/電壓波形

在確認前述各項時,需要先確認電晶體在電路工作中要處理怎樣的電壓和電流。這裡以開關電路為例。電晶體是上一章介紹的低噪声超级结MOSFET:EN系列R6020ENZ(600V、20A、0.17Ω、TO-3PF)。

具體是使用示波器來獲取波形資料。以下波形是R6020EZN開關工作的整體圖像。

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此外,為了後續計算開關時的功率損耗,還要獲取ON/OFF轉換時的放大波形資料。本篇如波形圖所示,獲取了ID、VDS、VGS、功率的波形。波形需要ON、OFF、其各自的轉換波形。

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下一篇將根據這些波形,來確認是否在最大額定值範圍內。

重點:

・基本上,試製中需要確認所選的電晶體在實際工作過程中是否適用。

・為進行確認,需要測量電晶體處理的電壓和電流數據。

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