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加入日期: Jun 2002
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引用:
作者EANCK
mosfet起火 我看過, 但真的會爆炸嗎?

改裝是一種樂趣,就像藤源給86裝賽車引擎是一樣的感覺。

說省錢也不是,東找西找的時間也是錢,改完回來還要承擔其它零件燒毀的風險,
所以既然要改,就要改的安全; 不能換裝引擎,起碼也要加大輪胎,
差不多就是這種想法。


其實MOSFET的爆炸是因為裡面的Die瞬間產生高熱,TO-247的塑料封裝頂不住那麼大的熱脹,就直接爆開,因為爆開的同時封裝結構也都破壞了,Die裸露又高熱就會燃燒放出火光,所以雖然整個過程複雜一點,但算是爆炸沒錯。

我之前在設計時做到700V,結果因為買到假貨,繼電器一導通MOSFET就爆了,那聲音是巨響,耳鳴了好久,還好當時我用一個Lock Lock把電路板罩著,所以爆炸碎片都在Lock Lock裡面,爆炸時的火光其實蠻炫的,是藍白光,不過真的心有餘悸。

其實可以簡單算一下,像中高瓦PSU常用的LLC開關MOSFET都大概是600V/19A,Rds,on=0.15歐姆這規格。上下橋瞬間導通短路時,MOSFET是運作在飽和區,所以兩顆MOSFET身上的最大功率有19^2/0.15 = 2406W,如果前面保險絲反應夠快的話就是燒掉冒煙而已,如果沒接保險絲,2.4KW在兩顆MOSFET上消耗,就自然是爆了。

我自己在設計開關式架構時是會注意看Vds,max/ Vgs,th / Ids,max / Rds,on / Cgs / Cgd / Cds / Qg / Qgs /Qgd這幾個參數,剛才Csb應該是我用字不當,source到body diode的等效電容正式用字是Cds才對。

E哥如果想自己玩玩看,可以先查出這顆PSU目前用哪顆MOSFET做Main Switch,找出Datasheet後看一下上述參數,然後在Mouser的網站上設定你要找的參數範圍,其實就我的經驗,寄生電容參數在同一個數量級內都還好,是會偏掉一點點,但不會有危險,所以你說的幾%差距應該是沒什麼問題的。

找出差不多寄生電容規格的MOSFET後,你再找找看Vds,max有超過或等於原本那顆,然後Ids,max更大和Rds,on更小的MOSFET,就算是找出更優的MOSFET了。最後你要再確認一下Ids vs. Vgs的I-V Curve,看看特性有沒有比原本更好,通常開關式架構都要運作在三極區,而不是飽和區(好像是廢話,不然就熱爆了吧...),至於Rds,on雖然越小效率越好,但也要注意不要小得太誇張,不然整條高壓迴路上的電阻值變很小,電感性就會浮現了。

如果有找到滿意規格的話,你就刷卡跟Mouser買來玩玩看,通常10顆的價格蠻有CP值的,Mouser和Digi-Key就是元件對End-User的網購平台,所以是不會有假貨,只是價格都不甜而已,但總比台灣半導體代理商不理End-User好很多了。

我自己在設計時用的MOSFET很偏愛Infineon的方案,他們家的CoolMOS系列的電氣特性都很屌,但是也都超級貴,頂規的一顆好幾百元也有,買一組PSU要用的數量可能都比買一顆海盜船HX750還貴,所以E哥你自己要衡量一下就是了
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