场效应管(Field Effect Transistor,简称FET)是一种重要的场效应器件。它具有高输入阻抗、低噪声、低失真、高增益等优点,在电子器件中占有重要地位。然而,当FET工作电压超过其极限值时,就会发生击穿现象。下面将从以下几个方面阐述FET容易发生击穿的原因。
FET的击穿主要是由于通道中电子的运动失控而引起的。在FET工作时,当通道中的电子密度过高,导致晶体管的电阻下降,进而使得通道电流过大,产生向热的效应,造成器件本身的损坏。此时,若通过增加电源电压、减小衰减电阻等方式进一步提高通道电流,就会更加加速击穿的发生和扩大。
静电场对FET的击穿同样具有很大的影响。例如在FET的引脚外露的电路板上,由于引脚之间存在不同的电势,就很容易受到静电场的影响。因此,在FET的灵敏部位进行防静电保护是必不可少的措施。一些简单的防护措施,如将线路板与地相连,使用三明治PCB,降低工作环境的温度、加强集成电路间隔电气等均是预防静电击穿的有效手段。
过电压也是FET静电击穿的原因之一。在实际使用中,由于电源不稳定、突发过电压、线路短路等原因,均可能使电源电压超过规定的范围,这样就会对器件的击穿电压形成破坏性的影响。此时,增加防护电路或者增加电源转换器内部使用稳压器可作为过电压保护措施。
FET在工作时会产生很高的功率,从而导致器件温度上升。如果 FET 超过它所能忍受的最高温度,它就可能会损坏。这在转换大功率时尤其容易发生。因此, FET 的钳位电压、散热器、焊接方案和工作条件都应该考虑得非常仔细,以确保在高温环境下器件能够正常工作。
在电子线路设计中,需要根据FET的特性、应用场合和使用要求等方面对FET进行合理选择,以确保电路的正常运行和长期稳定性。针对FET的击穿损坏问题,应根据具体情况采取不同的电路安排和保护措施,为设备的正常使用提供保障。