Pourquoi les transistors brûlent-ils?

Même les meilleurs transistors à effet de champ originaux et réels tombent toujours en panne pour la même raison - en raison du dépassement de l'un de leurs paramètres maximaux autorisés. Nous ne prendrons pas en compte les dommages mécaniques des boîtiers et des pieds, au lieu de cela, nous notons deux facteurs nocifs principaux - la violation du régime thermique et l'excès de tension critique. La violation du régime thermique signifie l'excès de la température admissible du cristal, qui est généralement directement liée à l'augmentation du courant, nous allons donc examiner en détail cet aspect du problème.

D'une manière générale, on peut dire que le transistor à effet de champ tombe en panne soit à cause d'une surtension, soit à cause d'une surchauffe. Et s'il n'y a aucune raison de dépasser les paramètres autorisés, le transistor conservera à la fois son opérabilité et l'opérabilité des composants voisins, sans parler des cellules nerveuses du propriétaire de l'appareil auquel ce transistor était destiné. Voyons donc pourquoi les transistors brûlent.

Surtension

Transistors à effet de champ - Ce sont des dispositifs semi-conducteurs très délicats avec plusieurs transitions. Et ce serait une forte simplification de dire qu'une panne de tension n'est possible ici qu'à partir d'une touche maladroite avec des pincettes non mises à la terre. En fait, une panne de tension est possible dans deux scénarios: grille-source ou drain-source.

La panne grille-source se produit généralement en raison d'un dysfonctionnement dans l'étage de commande du circuit de commande ou en raison d'interférences, y compris en raison d'interférences du drain dues à l'effet Miller. Bien sûr, les transistors modernes se caractérisent par une très faible capacité drain-grille, cependant, des exceptions peuvent être détectées de temps en temps, en particulier dans les circuits avec un taux élevé de montée en tension au niveau du drain.

Pour lutter contre l'effet Miller, des circuits de décharge à obturateur actifs sont utilisés, ou au moins mettent une diode inverse avec une diode zener dans le circuit d'obturateur de champ. Quant à la qualité des circuits de commande eux-mêmes, une plus grande fiabilité est montrée par des circuits de commande avec isolation galvanique, en particulier, des solutions sur les transformateurs de commande de grille.

Pour une panne de tension dans le circuit drain-source, un transistor à effet de champ n'a besoin que de quelques nanosecondes pour brûler à partir d'une surtension inductive de grande amplitude au drain. Pour lutter contre les surtensions au drain, des circuits de démarrage progressif, des limiteurs actifs ou des circuits d'amortissement passif avec condensateurs et résistances, ou des limiteurs de tension à varistance au drain sont généralement utilisés. Ces voies de protection et d'autres sont des mesures préventives forcées pour protéger les transistors à effet de champ, elles sont très courantes et acceptées comme la norme chez les développeurs d'électronique de puissance.

Cristal surchauffe

La cause la plus courante de surchauffe du transistor est une mauvaise fixation du boîtier du transistor au radiateur ou tout simplement un contact de mauvaise qualité entre le radiateur et le transistor. Pour se protéger contre ce phénomène, il est préférable non seulement d'utiliser des substrats et des pâtes conductrices de chaleur, mais également d'utiliser des capteurs de température qui éteindraient le circuit en cas de surchauffe.

Une surcharge de courant moyenne est une autre raison pour laquelle le transistor surchauffe. Le plus souvent dans les circuits de conversion d'impulsions ils luttent avec elle en augmentant progressivement la fréquence et la largeur des impulsions de commande. Cela est nécessaire pour éviter de dépasser le courant moyen, par exemple lors d'un démarrage à froid de l'appareil, lorsque des condensateurs vides sont chargés ou que le moteur démarre, qui n'a pas encore pris de vitesse, et si vous appliquez immédiatement le courant complet, les transistors se surchargeront instantanément. Les circuits de retour de courant dans les circuits push-pull contribuent également à la protection des transistors.

Et bien sûr, à travers le courant, où iriez-vous sans. Les développeurs de circuits en demi-pont ne le savent pas par ouï-dire.Il permettra d'économiser le calcul et la conception compétents du circuit de commande et des circuits de rétroaction, ainsi qu'un démarrage progressif avec une augmentation lente du taux de répétition et de la largeur des impulsions de commande.