功率MOSFET的SOA安全工作区域

在功率MOSFET的数据手册中会有一个看似复杂的SOA（Safe Operation Area）图片，这个安全工作区域图告诉我们只有MOSFET工作在曲线内才是安全可靠的。如下面的Nexperia的NMOS管PHB32N06LT的SOA图：

经过不同颜色区分后，可以明显地看出实际上安全工作区域就是由MOSFET的一些限值围绕出的曲线区域，而且这些限值是可以在数据手册中的最大定格表中找到的，这里的限值分别为：导通电阻Rdson限值：元件固有属性，Rdson=Vds/Id，故Rdson的曲线呈线性变化。最大单次脉冲电流IDM：属于元件的极限值，为常量。此时MOSFET工作在恒流区域。最高漏极源极间耐压值Vds：超过耐压值使用，性能与质量将不被保证。不同脉宽下的功耗限值：Pd=Vds*Id，为避免热损坏，需要控制元件的功率损耗。

应用实例：PHB32N06LT是否可以应用在环境温度为25℃，1ms单次脉宽，20A和30V的电路中呢？将使用的电压和电流值放置到SOA图中，会发现交叉点已经落在了1ms线之外，所以PHB32N06LT是不能应用在上述的应用电路中的。

注意：如果实际评估时的周围环境温度和SOA给出的不符，那么就要注意降额的问题。MOSFET的结合点温度Tj是固定的，一般为175℃，如果起始温度越高，那么所能允许的功耗就越小。所以考虑温升后要注意元件的降额使用。

总体来说，安全工作区域SOA只是给设计者一个快速评估的机会，在真正设计时，在确保不超过最大电流和耐压值使用时，还是要通过计算来评估MOSFET的功耗及温度来决定元件的使用。