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安全工作区

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安全工作区
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安全工作区(英語:Safe operating area, SOA),是指功率半导体器件[註 1](例如双极性晶体管场效应管晶闸管以及绝缘栅双极晶体管)能够按照预期正常工作而不會造成損壞时的电压電流等條件的範圍。[1][2]

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電晶體的安全工作区示意图

在半导体器件产品的手册或datasheet裡,安全工作区通常以图像的形式标明,以電晶體為例,安全工作区標示图的横坐标是 VCE(集电极-发射极电压)、纵坐标是 ICE(集电极-发射极电流),而安全工作区的范围即为图中曲线与坐标轴所包围的區域。这一邊界曲线中結合了器件的以下各項工作限制:最大电压、最大电流、與最大耗散電功率,而這些限制中也包含了對的温度、内部熱阻、晶粒焊线的载流能力和二次击穿[註 2]這幾項因素的考慮。

除了可依照連續工作條件畫出安全區域之外,也可以另針對脈波(例如:1mS 或 10mS)的瞬間工作條件作出脈波下的安全工作區域。

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安全工作區的種類

  • 逆向偏壓安全工作區(RBSOA)是要關閉器件時的安全工作區。逆向偏壓安全工作區可能和一般的安全工作區不同,以IGBT為例,逆向偏壓安全工作區的上半部會隨著器件集極對射極的電壓變化率dVce/dt的增大而逐漸變小[3]
  • 順向偏壓安全工作區(FBSOA)是要開啟器件時的安全工作區

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附註

参考文献

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