Структурное увеличение надежности схем с МОП транзисторами Опции

[Finarfin]

Лично я считаю что лучше увеличивать надежность схем с MOSFET'ами путем уменьшения коэффициента нагрузки, применения обратных диодов с меньшей емкостью, не допускания сквозных токов, увеличения КПД.

Однако старшие товарищи смотрят на MOSFET как на ключ, у которого возможны два вида отказа – КЗ и разрыв, для которого возможно нагруженное и нагруженное облегченное резервирование, направленное на предотвращение более критичного отказа – последовательное включение для предотвращения замкнутого состояния и параллельное – для предотвращения разомкнутого состояния при отказе одного транзистора.

На практике я встречал такой отказ, когда у N-канального мосфета между затвором и стоком (сток на "+" питания) появляется сопротивление 500 Ом, но при работе это не приводило к открытию канала, вместо этого колебания на истоке вызванные другой частью схемы переходили на затвор, но в более корявом виде, т.е. отказ не был ни пробоем канала ни его разрывом.

Отсюда вопрос – какие бывают виды отказов у MOSFET`ов, и какие отказы более вероятны, а какие – менее, и как на вид отказа влияет вид приемки, тип корпуса, радиация, температура и срок службы прибора.

P.S. прочитал www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-9010.pdf и еще пару статей в инете по отказам mosfet, типов отказов пока не видел...

[zzzzzzzz]

Не совсем ясно чего вы в итоге хотите.
Производить ИС и транзисторы?

Надежность же в первую очередь определяется реальными запасами параметров относительно используемых режимов и качеством изготовления структур и ИС.
Основное количество отказов происходит из-за превышения предельно-допустимых значений токов, напряжений, температур и т.п. Либо по глупости разработчика, либо в аварийных ситуациях, либо за временем наработки на отказ.
И это относится не только к МОПам.

[НЕХ]

С малообъяснимыми поначалу отказами разобрались в прошлом году

а на прошлой неделе погасла настольная лампа, в которой полумост трудился на 2,7 МГц, безэлектродная.
вскрытие покало обрыв истока IRFR9310, при этом цепь затвора исправна !
заменил ключ - снова горит.

[AlexeyW]

а на прошлой неделе погасла настольная лампа, в которой полумост трудился на 2,7 МГц, безэлектродная.
вскрытие покало обрыв истока IRFR9310, при этом цепь затвора исправна !
заменил ключ - снова горит.

9310 - P-канальный вроде? На таких делают силовые источники?

[Microwatt]

скорее всего, тут речь не о видах отказов (имеем и кз и обрыв и соотношение давали надежники раньше), а о повышении надежности источников вообще. Это решается как на уровне тщательного исследования режимов , так и на уровне системного резервирования.
Включать ключи и диоды параллельно-последовательно - плохой метод, пришедший из эпохи релейной аппаратуры. Так мы заведомо ухудшаем характеристики даже полностью исправного источника и системы в целом.
Лучше путь - теплый резерв с избыточностью ( несколько источников впараллель). Тогда остается только проблема защиты сети от катастрофического отказа, решаемая кое-как плавким предохранителем.
Ну, еще остается узел объединения по ИЛИ. К счастью, не все отказы в нем повлияют на работу системы.

Вообще, параллельно-последовательное поэлементное резервирование процветало во времена, когда требовалась высокая надежность на короткое время. Когда система построена из низконадежных элементов и нет времени и ресурсов для логического анализа отказа и его парирования.
С появлением дешевых устройств логики и вычислительных мощностей простое дублирование или переключение не элемента, а целого узла показывает большую надежность при меньших аппаратных затратах.
Особенно для изделий с очень большим ресурсом. Для них привычное "два из трех" не годится в принципе. После определенного времени троированные системы становятся по надежности ниже нерезервированных вообще.
Если я правильно понял проблему.

[НЕХ]

9310 - P-канальный вроде? На таких делают силовые источники?

электронный балласт

а транзистор с таким редким и благополучным отказом в кунсткамеру.

[Finarfin]

Спасибо всем отписавшимся. Попробую развить мысль высказанную Microwatt.

Соединяем источники в параллель, если один просто перестает выдавать напряжение, у нас остается второй, а если один перестает выдавать напргугу и коротит питание на землю, то срабатывает предохранитель, или логика увидев просадку выключает питание блока релюхой. Если ломается один источник и коротит линию питания нагрузки к земле, то тут уже нужен либо предохранитель по линии нагрузки либо опять реле. Получается по два предохранителя / реле на источник.

Плавкие предохранители, однако, не видел чтобы летали в космос, т.к. принцип действия тепловой, а тепловые режимы заранее известны очень и очень приблизительно. А вот релюхи летают.

[AlexeyW]

электронный балласт

Понял, спасибо. То есть, для упрощения управления в симметричной схеме использовали симметричные транзисторы
Очень интересная тема.

Сообщение отредактировал AlexeyW - Dec 2 2011, 19:54