浪涌电压的本质与来源

浪涌电压是指持续时间极短（微秒到毫秒级）、幅度远超正常工作电压的瞬态过电压脉冲。对于MOS管这种电压敏感器件，浪涌是导致现场失效的主要原因之一，其典型来源包括：

1. 感性负载开关（最核心来源）

• 关断瞬间：dI/dt在寄生电感上产生L·di/dt反电动势

• 典型案例：电机、继电器、变压器原边开关

• 电压尖峰可达电源电压的2-10倍

2. 电网与雷击耦合

• 电网开关操作引起的瞬变

• 远距离雷击通过电磁感应耦合

• 符合IEC 61000-4-5标准测试要求

3. 静电放电

• 人体模型（HBM）：最高达15kV

• 器件充电模型（CDM）：快速放电损坏栅氧层

4. 寄生参数谐振

• PCB走线电感与MOS管结电容形成LC谐振

• 多器件并联时的电流不均导致电压振荡

浪涌损坏的物理机制

栅极过压击穿（最常见）

• 栅氧化层厚度：现代MOSFET仅10-100nm

• 击穿电场强度：SiO2约10MV/cm，100V器件仅需10V过压

• 不可恢复性：击穿形成永久性导电通道

漏源雪崩击穿

• 二次击穿：局部热点引起热失控

• 安全操作区越界：同时承受高电压大电流

• 参数退化：反复雪崩导致阈值电压漂移

体二极管反向恢复

• trr期间短路：反向恢复电流与电压重叠

• di/dt过高：导致局部过热损坏

• 应用场景：桥式拓扑的死区时间不足