MOSFET Protection:Cara Melindunginya dengan Benar
Tidak ada yang kebal terhadap kerusakan, dan itu termasuk MOSFET. Tapi mengapa MOSFET bisa rusak? Intinya adalah; MOSFET mengalami kerusakan saat Anda menggunakannya di luar peringkatnya. Jadi, jika Anda ingin MOSFET Anda berumur panjang saat bekerja dengan benar, Anda harus memperhatikan perlindungan MOSFET dengan serius. Untungnya, ini tidak rumit dan mudah dimengerti. Namun, jika Anda merasa sulit untuk memahaminya dan ingin mengetahui lebih banyak tentang perlindungan MOSFET, maka Anda berada di tempat yang tepat.
Dalam artikel ini, kami akan memberi tahu Anda segalanya tentang perlindungan MOSFET dan cara melindungi MOSFET di sirkuit aplikasi Anda.
Apakah kamu siap? Ayo masuk!
Apa itu Perlindungan MOSFET?
MOSFET adalah perangkat rapuh yang dapat dengan mudah Anda rusak dengan melakukan langkah yang salah. Oleh karena itu, Anda harus menanganinya dengan hati-hati, terutama jika tidak dipasang di sirkuit apa pun.
Namun, MOSFET yang dipasang sama rapuhnya dengan perangkat serupa (baik dalam ukuran dan konstruksi) di sebuah sirkuit.
Jadi, perlindungan MOSFET melibatkan semua cara berbeda untuk mencegah MOSFET Anda dari kerusakan tak terduga secara efektif.
Tetapi mengapa MOSFET sangat sensitif terhadap kerusakan? Nah, MOSFET memiliki lapisan silikon ultra-tipis yang dapat Anda temukan di antara pin gerbang dan saluran. Sekarang, MOSFET mudah rusak karena terlalu banyak tegangan gerbang-ke-sumber (Vgs) karena lapisan isolasi yang tipis.
Mengapa MOSFET Gagal?
MOSFET
Tidak mudah untuk menentukan penyebab pasti MOSFET Anda yang rusak, dan di sinilah masalahnya. Sering kali, kami tidak mengetahui apa yang dapat menyebabkan kesalahan pada MOSFET apa pun. Plus, kegagalan dalam MOSFET akan menyebabkannya tidak berfungsi dan masuk ke mode kegagalan yang berbeda. Dan ini saja membuat sulit untuk mengetahui penyebab asli kegagalan MOSFET.
Mode atau Penyebab Kegagalan
Berikut adalah beberapa penyebab kegagalan MOSFET:
Kegagalan longsoran terjadi setiap kali Anda melampaui tegangan operasi maksimum yang aman dari MOSFET. Hal ini menyebabkan tegangan tembus longsoran yang tidak terlalu merusak tetapi cukup untuk membuat Anda memiliki MOSFET yang rusak.
Ketika beban induktif mengalami hubung singkat, maka akan terjadi kenaikan arus yang pada gilirannya akan mengaktifkan batas arus. Meskipun ini melindungi sirkuit saat ini dari kegagalan langsung, ini tidak menjamin keamanan MOSFET Anda.
Jadi, jika Anda mengalami short short yang terlalu pendek, pada akhirnya akan menyebabkan kegagalan.
- Pengeluaran Daya Berlebih
Mode kegagalan ini tergantung pada jumlah kelebihan daya yang dilepaskan. Jika ada disipasi daya yang berkelanjutan, MOSFET akan menjadi cukup panas untuk terlepas dari sirkuit. Meskipun tidak menyebabkan MOSFET gagal, hal itu merusak kinerja termal MOSFET.
Benda asing seperti serpihan, mur, ring, kunci pas, dan bahkan baut dapat menyebabkan kerusakan parah pada MOSFET.
Melewati arus berlebih melalui MOSFET akan menyebabkan kegagalan. Namun, kegagalan tergantung pada beberapa faktor, seperti seberapa tinggi kelebihan arus dan berapa lama Anda membiarkannya mengalir melalui MOSFET.
Cara Melindungi MOSFET
Adalah umum untuk menemukan MOSFET Anda terlalu panas dan meledak hanya dalam beberapa menit setelah menyalakan sirkuit berbasis MOSFET Anda. Dan itu bahkan terjadi meskipun semua komponen Anda terhubung dengan benar.
Jadi, jika Anda telah memeriksa dan mengonfirmasi semua koneksi tetapi MOSFET Anda masih rusak, berikut adalah beberapa cara terbaik untuk melindungi MOSFET:
Perlindungan Longsor
MOSFET dapat rusak ketika suhu sambungannya melebihi batas absolut karena kondisi tegangan berlebih. Saat Anda menerapkan tegangan berlebih di luar tegangan maksimum absolut di seluruh dioda bodi internal MOSFET, hal itu menyebabkan tegangan longsor.
Sirkuit Perlindungan Longsor
Sumber:Wikimedia Commons.
Sekarang, Anda dapat dengan mudah menangani masalah ini dengan memasang dioda daya tinggi eksternal ekstra di seluruh terminal MOSFET. Solusi ini membantu membagi arus balik di seluruh dioda, menghilangkan timbulnya panas berlebih.
Singkirkan Induktansi Liar
Salah satu masalah umum dari MOSFET adalah induktansi nyasar. Induktansi nyasar biasanya tetap tersembunyi di dalam trek sirkuit.
Diagram Sirkuit MOSFET
Sumber:Wikimedia Commons
Selain itu, ketika level arus dan frekuensi switching tinggi, peningkatan kecil yang tidak signifikan pada jalur PCB (jalur penghubung) akan menciptakan induktansi yang saling terkait.
Lacak PCB
Ini juga akan menyebabkan kerusakan parah pada perilaku MOSFET karena transien, lonjakan, dan konduksi yang tidak efisien.
Solusi untuk ini adalah memastikan lintasan Anda lebih lebar saat membuat PCB dan memastikan perangkat Anda sedekat mungkin dengan IC driver yang menggerakkan MOSFET dan satu sama lain.
Simbol Pemutus Arus Pelindung
Sumber:Wikimedia Commons
Pentingnya Resistensi Gerbang
Lonjakan berbahaya pada pin saluran/gerbang MOSFET dapat menyebabkan masalah parah pada MOSFET Anda.
Jadi, untuk mengatasi masalah ini, Anda dapat menggunakan resistor dengan nilai rendah secara seri dengan gerbang MOSFET dan tegangan input logika.
Dengan demikian, solusinya memungkinkan pengisian eksponensial kapasitor internal, yang mengurangi kemungkinan terjadinya lonjakan negatif.
Menggunakan Dioda Terbalik
Sementara kapasitansi gerbang pengisian bertahap menumpulkan kemungkinan lonjakan berbahaya, itu juga menunda pemakaian kapasitansi. Saat pengosongan tertunda terjadi, hal itu menyebabkan MOSFET beroperasi dalam kondisi stres dan menghasilkan panas berlebih.
Solusi untuk masalah ini adalah menambahkan dioda terbalik secara paralel dengan resistor gerbang. Selain itu, ia menangani masalah pengosongan yang tertunda dengan membuat jalur untuk pelepasan muatan elektrostatik gerbang melalui input logika dan dioda.
Rangkaian Dioda Terbalik
Sumber:Wikimedia Commons
Melindungi MOSFET dari Panas Berlebih
Anda dapat memasang perlindungan termal reflowable ke sirkuit berbasis MOSFET Anda untuk mencegah panas berlebih atau memungkinkan pembuangan panas.
‘
RTP bekerja seperti resistor bernilai rendah ketika MOSFET beroperasi pada suhu normal, dan Anda dapat menemukannya dipasang dekat dengan MOSFET. Dengan cara ini, RTP dapat secara tepat merasakan suhu MOSFET.
Perbaikan Sirkuit MOSFET Terlalu Panas
Sumber:Wikimedia Commons
Juga, RTP beralih ke resistor bernilai tinggi saat suhu MOSFET meningkat. Oleh karena itu, sakelar ini menghentikan aliran daya ke MOSFET dan mencegahnya rusak.
Menggunakan Resistor antara Gerbang dan Sumber
Ini adalah cara yang ampuh untuk melindungi MOSFET Anda dan mencegahnya meledak dalam keadaan apa pun.
Menggunakan resistor antara gerbang dan sumber (antara 1K hingga 10K) akan memastikan MOSFET Anda dapat mati dengan cepat setelah Anda menghapus sinyal switching. Dan ini mencegah efek penguncian dan kemungkinan kerusakan.
Gerbang/Sirkuit Sumber
Sumber:Wikimedia Commons
Perhatian untuk Melindungi Perangkat MOSFET
Karena MOSFET saluran-N dan MOSFET saluran-P adalah perangkat sensitif, Anda harus selalu menanganinya dengan hati-hati.
Selain itu, jangan sambungkan atau putuskan MOSFET Anda saat ada daya yang mengalir melalui sirkuit. Selalu pastikan daya dimatikan untuk mencegah kerusakan listrik pada Anda dan MOSFET mahal Anda.
Kata Akhir
MOSFET
Perlindungan MOSFET sangat penting dan yang lebih penting adalah mengetahui potensi masalah dan cara mencegah atau memperbaikinya.
Kami tidak menyebutkan beberapa penyebab kegagalan MOSFET lainnya termasuk baterai yang rusak, yang terjadi ketika tegangan suplai baterai menjadi terlalu rendah, deselerasi yang cepat, motor yang menghitam, dan kegagalan dV/dt.
Terakhir, pastikan Anda men-tweak sirkuit elektronik Anda dengan benar untuk mengurangi tingkat kegagalan MOSFET. Nah, itu adalah penutup artikel ini, jika Anda membutuhkan bantuan lebih lanjut, jangan ragu untuk menghubungi kami, dan kami akan dengan senang hati membantu.
