Waarom branden transistors?

Zelfs de beste, originele en echte veldeffecttransistors falen altijd om dezelfde reden - vanwege het overschrijden van een van hun maximaal toelaatbare parameters. We zullen geen rekening houden met mechanische schade aan de behuizingen en benen, in plaats daarvan stellen we twee belangrijke schadelijke factoren vast: schending van het thermische regime en overmatige kritische spanning. Overtreding van het thermische regime betekent de overmaat van de toelaatbare temperatuur van het kristal, die meestal direct verband houdt met de verhoogde stroom, daarom zullen we dit aspect van het probleem in detail bekijken.

In het algemeen kunnen we zeggen dat de veldeffecttransistor faalt door overspanning of door oververhitting. En als er geen redenen zijn om de toegestane parameters te overschrijden, behoudt de transistor zowel de bruikbaarheid als de bruikbaarheid van aangrenzende componenten, om nog maar te zwijgen over de zenuwcellen van de eigenaar van het apparaat waarvoor deze transistor was bedoeld. Laten we kijken waarom transistoren branden.

overspannenheid

Veldeffecttransistors - Dit zijn zeer delicate halfgeleiderapparaten met verschillende overgangen. En het zou een sterke vereenvoudiging zijn om te zeggen dat een spanningsuitval hier alleen mogelijk is door een onhandige aanraking met niet-geaarde pincetten. Spanningsuitval is in feite mogelijk in twee scenario's: gate-source of drain-source.

De gate-source-storing treedt meestal op als gevolg van een storing in de stuurtrap van het regelcircuit of als gevolg van interferentie, inclusief vanwege interferentie van de afvoer als gevolg van het Miller-effect. Natuurlijk worden moderne transistoren gekenmerkt door een zeer kleine afvoerpoortcapaciteit, maar uitzonderingen kunnen van tijd tot tijd worden opgevangen, vooral in circuits met een hoge spanningsstijging bij de afvoer.

Om het Miller-effect te bestrijden, worden actieve sluiterontladingscircuits gebruikt, of op zijn minst een omgekeerde diode met een zenerdiode in het veldsluitercircuit geplaatst. Wat betreft de kwaliteit van de stuurcircuits zelf, wordt een hogere betrouwbaarheid aangetoond door stuurcircuits met galvanische isolatie, in het bijzonder oplossingen op poortbesturingstransformatoren.

Voor een spanningsverlies in het afvoerbroncircuit heeft een veldeffecttransistor slechts enkele nanoseconden nodig om te branden van een inductieve golf van grote amplitude bij de afvoer. Om overspanning op de afvoer tegen te gaan, worden meestal softstartcircuits, actieve begrenzers of passieve snubbercircuits met condensatoren en weerstanden of varistor-spanningsbegrenzers op de afvoer gebruikt. Die en andere beschermende paden zijn gedwongen preventieve maatregelen voor het beschermen van veldeffecttransistors, ze zijn heel gebruikelijk en worden als de norm aanvaard onder ontwikkelaars van vermogenselektronica.

Kristal oververhit

De meest voorkomende oorzaak van oververhitting van de transistor is een slechte bevestiging van de transistorbehuizing aan de radiator of eenvoudig contact van slechte kwaliteit tussen de radiator en de transistor. Om dit fenomeen te beschermen, is het het beste om niet alleen warmtegeleidende substraten en pasta's te gebruiken, maar ook temperatuursensoren te gebruiken die het circuit zouden uitschakelen als er oververhitting optreedt.

Gemiddelde stroomoverbelasting is een andere reden voor de transistor om oververhit te raken. Meestal in pulsomvormercircuits ze worstelen ermee door de frequentie en breedte van de stuurpulsen geleidelijk te verhogen. Dit is nodig om te voorkomen dat de gemiddelde stroom wordt overschreden, bijvoorbeeld tijdens een koude start van het apparaat, wanneer lege condensatoren worden opgeladen of de motor wordt gestart, die nog snelheid moet winnen, en als u onmiddellijk volledige stroom toepast, zullen de transistors onmiddellijk overbelasten. Huidige feedbackcircuits in push-pullcircuits dragen ook bij aan de bescherming van transistoren.

En natuurlijk, door stroom, waar zou je zonder gaan. De ontwikkelaars van halfbrugcircuits weten het niet door horen zeggen.Het bespaart de competente berekening en het ontwerp van het stuurcircuit en feedbackcircuits, evenals een zachte start met een langzame toename van de herhalingssnelheid en breedte van de stuurpulsen.