MOSFET solo se apaga parcialmente cuando se sobrecalienta, ¿por qué?

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Recientemente he conectado un controlador PWM de 12V con un MOSFET tipo n de 11A y un IC de controlador de puerta. Al probar el MOSFET sin su disipador de calor (probablemente una mala idea ...), noté que respondería a la sobretemperatura de una manera que tengo dificultades para explicar: al ingresar a un estado de encendido parcial, donde incluso con 0V en la puerta, aproximadamente 700mA de corriente seguían pasando por el ventilador. Me pareció sorprendente; Pruebas con diferentes cargas y escenarios mostraron que 1) 10W carga de matriz de LED muestra el mismo efecto 2) la carga de la matriz de 2W LED no muestra el efecto 3) un circuito abierto (sin carga) no muestra el efecto 4) Un MOSFET caliente permanecerá apagado si el circuito se interrumpe externamente.

Mi pregunta es ahora por qué. Cabe señalar que el MOSFET no está dañado; después de enfriarse, cambia el ventilador muy bien. Además, el ventilador siempre tuvo un diodo de protección adecuado en su lugar, por lo que no creo que la emf trasera sea la expansión aquí. También he probado diferentes MOSFET que muestran constantemente el mismo efecto.

Mi pregunta es ahora: ¿Qué hace que el MOSFET se comporte de esa manera? Si fueran simplemente portadores libres generados por excitación térmica, ¿no seguirían estando allí después de interrumpir y volver a conectar el circuito de carga (# 4)?

(Tenga en cuenta que esto es puramente académico: entiendo que el MOSFET se está quedando sin especificaciones sin su disipador térmico y debería esperarse que falle de una forma u otra, pero quiero entender la física detrás de este modo de falla en particular).

    
pregunta Alex

2 respuestas

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Construimos circuitos de alta temperatura, y encontramos que tenemos que probar este fenómeno en un horno, aunque generalmente trabajamos con voltajes más altos. El IDSS aumenta con la temperatura en todos los MOSFETS y eventualmente alcanzará un punto donde la fuga es suficiente para mantenerlo caliente o se escapa; es decir, el calor generado por la corriente de fuga (en su caso .7 * 12 u 8 vatios) calienta la unión lo suficiente como para sostener la fuga grande o permitir que continúe aumentando. No es una respuesta académica, pero tal vez haya un físico de estado sólido que pueda explicar por qué ocurre esto.

    
respondido por el John Birckhead
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Supongo que la alta temperatura hizo que el FET se comportara un poco como un tipo de agotamiento, de modo que, incluso sin potencial de puerta, el n-Chanel permanece abierto. Sería interesante ver si puede "soplar" el canal aplicando voltaje inverso. No estoy lo suficientemente profundo en la física del estado sólido para estar seguro de la comparación, pero en los IGBT también hay un efecto en el que el plasma de agujero de electrones necesita algo de tiempo para eliminarse después de un apagado. No digo que nada de esto sea verdad, tal vez alguien pueda comentar sobre cualquier suposición errónea.

    
respondido por el wiebel

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