【硬件笔记】负载是如何烧MOS的？

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一、常见的电子开关电路

我们常用上图中的这个电路去作为负载的电子开关，那为什么还要有专门的一些负载驱动芯片呢？其实，负载驱动芯片，它不仅仅只有开关的作用，它还有保护MOS，防止MOS烧毁的一些功能。

二、常见电子开关的导通后的波形

①、阻性负载

②、感性负载

从上图中可以看出，当负载为感性负载时，在导通瞬间，有一小瞬间会出现负过冲以及正过冲。当然，更为严重的是，在MOS关断瞬间，MOS有一个非常大的负过冲电压，当这个电压超过MOS Vds的耐受电压时，MOS管就会损坏（如下图所示）。

③、容性负载

从上图中可以看出，当负载为容性负载时，在导通瞬间，有巨大的电流冲击（这个电流是上电瞬间，给电容充电的电流），如果这个电流超过芯片的允许电流时，MOS就会烧毁。

④、保护原理

首先，对于容性负载，比较容易理解，保护电路可以实时检测流过MOS管的电流，如果电流超过阈值就关闭MOS管，过一会儿再打开MOS管，这样循环几次，电容就充满电了（如下图一所示）；如果循环几次之后，电流还是很大，那么有可能是负载已经发生了短路（如下图二所示），循环5次之后，就直接关闭MOS管，不在打开了，从而起到保护作用；

其次，对于感性负载，在关闭NMOS时，GS电压就保持一致了（如下图一、二、三所示），然后因为电感的反向电动势，GS电压会同步往下掉；此时只需要搭建一个钳位电路，保证Gate的电压最低只能掉到-42V左右，这样GS之间就产生了压差，mos管就被自动打开并形成续流回路，这部分感性能量就会被消耗掉，从而保证mos管不被击穿。脉冲消除之后，MOS管又会自动关闭。

参考文档：
①、作者—工科男孙老师：负载是如何烧毁你的MOS管的？
②、NSE34XXX / NSE35XXX 高边开关