【導讀】作為一名功率MOSFET的產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)工程師，在FET數據表的所有內容中，除了電流額定值之外，我被問(wèn)到的最多的問(wèn)題可能就是安全工作區 (SOA) 曲線(xiàn)了。這是一片需要某些技巧和手段才能完全了解的地帶，這是因為每個(gè)供應商都有各自生成SOA曲線(xiàn)的方法，并且在提供有用信息方面，這個(gè)曲線(xiàn)所具有的價(jià)值與閱讀數據表的人對于讀到的信息的理解能力直接相關(guān)。雖然FET也許在熱插拔應用中能夠發(fā)揮其最大價(jià)值（在這些應用中，FET特意地在其線(xiàn)性區域內運行），不過(guò)，我們看到越來(lái)越多的電機控制、甚至是電源用戶(hù)將這個(gè)圖用作總體穩健耐用性，以及FET處理大量功率能力的指示器。
如圖1所示，可以用5個(gè)完全不同的限制條件來(lái)繪制整個(gè)SOA，每個(gè)限制條件規定了整個(gè)曲線(xiàn)的形狀，TI的100V D2PAK CSD19536KTT的SOA與產(chǎn)品數據表內的曲線(xiàn)看起來(lái)一樣?？梢杂靡阎腇ET參數來(lái)輕松繪制出其中四條曲線(xiàn)—RDS(on) 限值、電流限值、最大功率限值，以及BVDSS限值。只有散熱不穩定性區域出現了一個(gè)問(wèn)題。很明顯，這個(gè)部分的SOA曲線(xiàn)偏離了恒定功率線(xiàn)，這條線(xiàn)必須是電流與電壓雙對數坐標內斜率為-1的曲線(xiàn)，這個(gè)偏離表示會(huì )出現了熱失控，并且斜坡越陡，說(shuō)明FET越有可能在更高的擊穿電壓時(shí)進(jìn)入這個(gè)散熱失控情況。當FET供貨商試圖計算這個(gè)值時(shí)，往往傾向于夸大這個(gè)區域內的FET電流能力或者在這一點(diǎn)上有所保留，這是因為在不對這條線(xiàn)進(jìn)行測量的情況下是根本無(wú)法知曉這條線(xiàn)的斜率的。
圖1：CSD19536KTT的數據表SOA
TI擁有市面上其中一款最強大的SOA測試器；這個(gè)測試器能夠在低至100µs的時(shí)間內，在脈沖持續時(shí)間內，讓數千瓦的功率流經(jīng)一個(gè)FET。為了產(chǎn)生數據表曲線(xiàn)，在一定的電壓范圍內，在每個(gè)脈沖持續時(shí)間內，FET被一次又一次地推到斷線(xiàn)點(diǎn)，從中獲得的數據如下面圖2中所示。每個(gè)點(diǎn)代表一個(gè)被強制出現故障的CSD19536KTT器件，根據這些數據，就可以確定熱失控線(xiàn)的斜率和高度。
圖2： CSD19536KTT測得的故障點(diǎn)
作為我們SOA曲線(xiàn)可靠性的最終保證，根據我們看到的部件到部件偏差，我們在任意位置上將每一條測得的熱失控線(xiàn)線(xiàn)的額定值降低30%-40%。這樣的話(huà)，當你把我們FET的數據表與我們競爭對手的產(chǎn)品進(jìn)行比較時(shí)，需要注意的一點(diǎn)是，他們也許不像我們一樣守規矩。我們已經(jīng)認識到某些供應商的真面目。我們也看到其它一些供應商發(fā)布了真實(shí)的故障點(diǎn)，并且將其宣稱(chēng)為一定能夠實(shí)現的SOA。在這一方面沒(méi)有行業(yè)標準，而事實(shí)是，在沒(méi)有基礎數據表明部件實(shí)際上在何處出現故障的情況下，單單從數據表SOA曲線(xiàn)上是無(wú)法知曉那個(gè)部件更加可靠。
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