Перейти к содержанию

Энергия лавинного пробоя (EAS)

Когда MOSFET выключает индуктивную нагрузку без защитного диода, индуктивность поднимает напряжение на стоке, пока транзистор не уйдёт в лавинный пробой. Транзисторы с нормированной лавинной энергией выдерживают это ограниченное число раз — сколько именно, говорит параметр EAS.

Обновлено Редакция GAW

Энергия лавинного пробоя (avalanche energy, EAS) — наибольшая энергия, которую полевой транзистор поглощает в режиме лавинного пробоя сток–исток без повреждения. Лавинный пробой возникает, когда при выключении индуктивной нагрузки напряжение на стоке поднимается выше напряжения пробоя транзистора, и энергия, запасённая в индуктивности, рассеивается в кристалле.

В даташите обычно два параметра:

ПараметрIRF9540IRF9Z34
EAS, одиночный импульс640 мДж370 мДж
EAR, повторяющиеся импульсы15 мДж8,8 мДж
IAR, повторяющийся ток пробоя−19 А−18 А

EAS у IRF9540 Vishay измеряет при питании −25 В, индуктивности 2,7 мГн, сопротивлении в цепи затвора 25 Ом, токе −19 А и начальной температуре кристалла 25 °C. Значение действительно именно для этих условий. Повторяющаяся энергия EAR ограничена тем, чтобы температура кристалла не превышала предельную.

Лавинный рейтинг — это запас на случай редкого выброса, а не способ гасить индуктивную нагрузку. Реле, соленоиды и двигатели выключают с обратным диодом или снаббером, иначе каждый цикл нагревает кристалл. Допустимые сочетания тока и напряжения в обычной работе задаёт область безопасной работы, параметры P-канальных ключей — в карточке IRF9540 и IRF9Z34.

Частые вопросы

Что означает EAS = 640 мДж у IRF9540?

Что транзистор выдерживает однократный лавинный пробой с энергией до 640 мДж в условиях испытания Vishay: питание −25 В, индуктивность 2,7 мГн, ток −19 А, начальная температура кристалла 25 °C. Значение действительно для этих условий испытания; рис. 12 даташита показывает схему и форму сигналов.

Чем EAS отличается от EAR?

EAS — энергия одиночного импульса, EAR — энергия, которую можно поглощать в каждом из повторяющихся импульсов, пока температура кристалла не превышает предельную. У IRF9540 это 640 и 15 мДж, у IRF9Z34 — 370 и 8,8 мДж: повторяющаяся энергия в десятки раз меньше.

Можно ли обойтись без защитного диода, если MOSFET рассчитан на лавину?

Лучше не надо. Нормированная лавинная энергия — запас прочности на случай выброса, а не рабочий режим: каждое выключение реле или двигателя без диода нагревает кристалл. Индуктивную нагрузку гасят обратным диодом или снаббером, а лавинный рейтинг страхует от редких перенапряжений.

Источники

  1. Vishay Siliconix. IRF9540 Power MOSFET (doc. 91078, S21-0852-Rev. C, 16-Aug-2021) — предельные режимы: EAS 640 мДж однократно при VDD = −25 В, начальной температуре 25 °C, L = 2,7 мГн, Rg = 25 Ом, IAS = −19 А (прим. b, рис. 12); EAR 15 мДж и IAR −19 А повторяющиеся, длительность ограничена температурой кристалла; повторяющийся лавинный режим в перечне свойств
  2. Vishay Siliconix. IRF9Z34 Power MOSFET (doc. 91092, S21-0867-Rev. D, 16-Aug-2021) — предельные режимы: EAS 370 мДж, EAR 8,8 мДж, IAR −18 А

Нашли ошибку?

Смотрите также