Perché i transistor bruciano?

Anche i migliori transistor di effetti di campo originali e veri falliscono sempre per lo stesso motivo, a causa del superamento di uno qualsiasi dei loro parametri massimi consentiti. Non prenderemo in considerazione i danni meccanici ai casi e alle gambe, invece, notiamo due principali fattori dannosi: la violazione del regime termico e l'eccesso di tensione critica. La violazione del regime termico significa l'eccesso della temperatura ammissibile del cristallo, che di solito è direttamente correlata all'aumento della corrente, quindi considereremo in dettaglio questo aspetto del problema.

In generale, possiamo dire che il transistor ad effetto di campo fallisce per sovratensione o surriscaldamento. E se non ci sono ragioni per superare i parametri consentiti, il transistor manterrà sia la sua operabilità che l'operabilità dei componenti vicini, per non parlare delle cellule nervose del proprietario del dispositivo per cui era previsto questo transistor. Quindi, vediamo perché bruciano i transistor.

strapazzo

Transistor ad effetto di campo - Questi sono dispositivi a semiconduttore molto delicati con diverse transizioni. E sarebbe una forte semplificazione dire che una rottura della tensione è possibile qui solo da un tocco imbarazzante con pinzette senza messa a terra. In effetti, l'interruzione di tensione è possibile in due scenari: gate-source o drain-source.

La rottura del gate-source di solito si verifica a causa di un malfunzionamento nella fase del driver del circuito di controllo o a causa di interferenze, anche a causa di interferenze dallo scarico dovute all'effetto Miller. Naturalmente, i transistor moderni sono caratterizzati da una capacità di drain-gate molto piccola, tuttavia, di tanto in tanto si possono rilevare eccezioni, specialmente in circuiti con un alto tasso di aumento di tensione allo drain.

Per combattere l'effetto Miller, vengono utilizzati circuiti di scarica dell'otturatore attivi, o almeno inserire un diodo inverso con un diodo zener nel circuito dell'otturatore di campo. Per quanto riguarda la qualità dei circuiti di pilotaggio stessi, una maggiore affidabilità è dimostrata dai circuiti di controllo con isolamento galvanico, in particolare soluzioni sui trasformatori di controllo di gate.

Per un'interruzione della tensione nel circuito della sorgente di drain, un transistor ad effetto di campo necessita solo di pochi nanosecondi per bruciare da un aumento induttivo di grande ampiezza allo drain. Per combattere la sovratensione allo scarico, vengono solitamente utilizzati circuiti di avvio graduale, limitatori attivi o circuiti di snubber passivi con condensatori e resistori o limitatori di tensione varistore allo scarico. Questi e altri percorsi protettivi sono misure preventive forzate per proteggere i transistor ad effetto di campo, sono molto comuni e accettati come norma tra gli sviluppatori di elettronica di potenza.

Surriscaldamento del cristallo

La causa più comune di surriscaldamento del transistor è lo scarso fissaggio della custodia del transistor al radiatore o semplicemente un contatto di scarsa qualità tra il radiatore e il transistor. Per proteggersi da questo fenomeno, è meglio non solo utilizzare substrati e paste termoconduttive, ma anche utilizzare sensori di temperatura che spegnano il circuito in caso di surriscaldamento.

Il sovraccarico di corrente media è un altro motivo per il surriscaldamento del transistor. Più spesso nei circuiti del convertitore di impulsi stanno lottando con esso aumentando gradualmente la frequenza e l'ampiezza degli impulsi di controllo. Ciò è necessario al fine di evitare il superamento della corrente media, ad esempio durante un avvio a freddo del dispositivo, quando vengono caricati condensatori vuoti o viene avviato il motore, che deve ancora guadagnare velocità e se si applica immediatamente la piena corrente, i transistor si sovraccaricheranno istantaneamente. Anche i circuiti di retroazione di corrente nei circuiti push-pull contribuiscono alla protezione dei transistor.

E ovviamente, attraverso la corrente, dove andresti senza di essa. Gli sviluppatori di circuiti a mezzo ponte non lo sanno per sentito dire.Salverà il calcolo e la progettazione competenti del circuito di controllo e dei circuiti di feedback, nonché un avvio graduale con un lento aumento della frequenza di ripetizione e della larghezza degli impulsi di controllo.