7£

Яил Структурная схема ВЧ мостового инвертора

Puc. 4.47. ФИУ СИТ мостового инвертора.

Рис 4.48. Функциональная схема ВЧ генератора на СИТ.

BXQi RMXOA

Li ф

Яис. .Р. Цифровой формирователь высокого . напряжения на СИТ.

Рис. 4J0. Аналоговые ключи.

5. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ И ВХОДНОГО КОНТРОЛЯ ПОЛЕВЫХ

ТРАНЗИСТОРОВ

5.1. Параметры и методы испытаний FBSOA мощного МДП транзистора

Мощный МДП (MOSFET) транзистор свободен от вторичного пробоя, по крайней мере в том понимании, ж это определяется для биполярного транзистора.

Если же вторичн й пробой предел тть как область, в которой максимально возможное расреиванив мощности уменьшается с ростом напряжения, то это будет вторичный 1робой для мощного МДП транзистора. Однако это шение имеет место при уровнях мощности, превышающих класс прибора. В общем, полевые приборы демонстрируют высокую способность рассеивания мощности при иепряжениях, близких к V(bh)oss (пробивное напряжение сток-исток при k.3. в цепи затвор-исток).

В полевых приборах (ПТ) высоковольтное сжатие 1вртикального канала отчасти уменьшает общую площадь протекания тока и максимальную способность рассеивания энергии. В зтом смысле происходит Явление кажущегося вторичного пробоя, аналогичного бипо- ярному транзистору (ВТ). Однако в отличие от ВТ 5десь отсутствует регенеративный процесс по току. В 9Т0М смысле ПТ свободен от вторичного пробоя. И в общем случае, все, что требуется, зто учет тепловой способности прибора при данных токах и напряжениях.

Т.к. используются методы неразрушающего контро-ш, то для снятия полных характеристик может быть кпопьзоБан только один OUT (испытуемый прибор).

Эти методы неразрушающего контроля основаны на отключении источника энергии и безопасном рассеивании энергии в цепи.

Общий принцип

Если работа МДП транзистора происходит за пределами его SOA (ОБР), ток стока lp неожиданно резко возрастает и прибор пробивается. Если не отключить быстро энергию, прибор будет разрушен. Основная идея неразрушающего метода - уловить этот скачок тока и отвести энергию от прибора как можно

скорее. Фиксация осуществляется во времени примерно 100 нс, что позволяет сохранить прибор.

Описание схемы

Схема пр<бдставлена треТя основными частями. Во-первых, это контроль за требуемым напряжением сток-исток, Vos, током стока 1о и импульс для подключения установленной энергии к OUT. Во-вторых, защита прибора при срыве. И в-третьих, отключение энергии от всей системы.

N-канальная схема показана на рис. 5.1 (Р-каналь-ная схема аналогична при инверсии в источниках энергии, логического выхода и комплиментарных тран-. зисторах).

Управляемый ток стока обеспечивается от общего источника, подключенного к МДП прибору при наличии отрицательной обратной связи на операционном усилителе VI. Обратная связь будет вынуждать источник напряжения (через чувствительный резистор R1) равняться разнице напряжения, которое приложено к неинвертирующему входу VI. Управляющий источник напряжания будет автоматически выдавать такую величину управления, которая требуется для данного тока стока.

Источник напряжения стока подключен к OUT через токо-ограничивающую индуктивность LI (для ограничения тока короткого замыкания) и последовательно соединенный NPN Дарлинггоновский ключ Q9. Т.о. напряжение стока приблизительно раано Vqd источника энергии (пренебрегая VcE(нacыщ.) Q9). Дарлингтонов-ская пара управляется высоковольтными транзисторами Q7 и Q8. Транзисторы 08 и 09 фактически составные. Управление системой начинается приложением положительного импульса управления внешнего генератора к 07, что приводит к энергоснабжению стока. Импульс управления подключает также, но с некоторой задержкой, определяемой CIR3 - интегрирующей цепочкой, транзистор 01 для уменьшения форсированного включения OUT.

Видео усилитель V2, также управляет источником OUT, следя за всплеском тока. Этот усилитель с коэффи-

g2 iMk гпгг

Рис. 5.1. N-канальный неразрушаищий измеритель FBSOA мощного МДП транзистора

(z>

2в.Р

:e,i.;i;;; c2> isv i.bu

эви 1ве 2SV

5ЛМ +

(45) nCMS72

. Puc. J.2. р-канальный неразрушающий измеритель FBSOA мощного МДП транзистора.

циентом усиления по напряжению - 200 и граничной шириной 40 МГц, будет мгновенно реагировать на всплеск разрушающего тока и усиливать его до уровня переключения дискретного R-S триггера.

Сигнал с V2 включает полевой N-канальный транзистор Q2, подключенный к триггеру. Полевой транзистор Q2 управляется р>-п-р транзистором Q10, управляющийся элементом (И-НЕ) G3 и мультивибратором на G1 и G2. Изменяя ширину импульса резистором R4 от 5.0 до 50 ms, можно предотвратить ложное срабатывание триггера.

В триггере включается р-п-р транзистор Q3, который подключает- буферный транзистор 05. Положительный сигнал включает мощный МДП транзистор Об, который быстро отключает .энергию от DUT. Включение 03 будет также обеспечивать включение светодиода (LED) - как индикатора, и выключать входной импульс генератора при помощи включения транзистора Q11. Соответственно будет выключаться Дарлингто-новская пара 09. Для защиты полевого транзистора 06 и транзистора Q9, которые находятся во включенном состоянии 30 fts из-за задержек, испрльзуется индуктивность L1.

Система приводится в начальное состояние посредством нажатия кнопки SI. Резистор R5, конденсатор С2 и диод Д1 обеспечивают возвращение триггера в исходное состояние.

Схема имеет также защиту от короткого замыкания. -Р.,езистор R6 - датчик тока: если ток в цепи

превышает 10 А, то компаратор V4 воздействует иа триггер.

Р-канальная схема показана на рис. 5.2 идентична N-канал ьной.

Используется двойной генератор: на элементах ИЛИ-НЕ А1 и А2 и моностабильный мультивибратор на A3 и А4.

Способы измерения

Используется методика определения FBSOA (прямая ОБР), при которой управление прибором ограничено только специальной областью рассеиваемой мощности, основанной на измерении Rejc< а не на вторичном пробое паразитного биполярного транзистора или каком-либо другом явлении.

Определения FBSOA производятся при постоянно-поддерживаемом Vds и дискретно увеличиваемом 1о до момента фиксации срыва.

Используются односекундные импульсы, при двух-секундных импульсах изменения в FBSOA не происходит. Прибор допускает на 20% больше мощности при импульсах 0,1 сек., а наклон FBSOA остается примерно тем же самым.

В течение 10 мз цмпульсов, очередное увеличение мощности на 20%.

Т.о. механизм; вызывающий срыв е работе зависит от энергии, определяя тем самым тепловое сопративлеиие прибора. Вероятно, температура перехода примерно та 9(0 самая для импульсов разной длительности.