Safe Operating Area（SOA）

有的厂家将他称之为 “Area of Safe Operation (ASO)”

安全工作区：SOA(Safe operating area)是由一系列(电压，电流)坐标点形成的一个二维区域，开关器件正常工作时的电压和电流都不会超过该区域。简单地讲，只要器件工作在SOA区域内就是安全的，超过这个区域就存在危险。

SOA（Safe operating area）是指安全工作区，由一系列限制条件组成的一个漏源极电压VDS和漏极电流ID的二维坐标图，开关器件正常工作时的电压和电流都不应该超过该限定范围。

SOA区域分为以下5个区域。

A线  是由导通电阻RDS（on）max[ID=VDS/RDS（on）]限制的区域。该区域一般与ASO区域分开讨论。

因为在固定的VGS电压和环境条件下，功率MOSFET的RDS(ON)是固定的，因此这条斜线的斜率为1/R(DS(ON))。

B线 是受最大额定电流IDC（稳态直流）、ID（pulse）（脉冲）max限制的区域。即：Ids能够承载最大电流限制的线。

需要注意的是IDM是脉冲工作状态的最大电流IDC，通常最大漏极脉冲电流IDM为连续漏极电流ID的3到4倍，因此脉冲电流要远高于连续的直流电流。

C线 是受通道损耗（Channel dissipation或者Channel loss，ID流经DS这是主要功率产生的功耗）限制的区域，电流和电压的乘积的最大值，即额定功耗限制的线路。

正如我们注意到的那样，这条线带有一个恒定的斜率，但却是一个负斜率。它是恒定的，因为这条 SOA 功率限制线上的每个点都承载相同的恒定功率，由公式 P = IV 表示。

因此，在这个 SOA 对数曲线中，这会产生 -1 的斜率。负号是因为流过 MOSFET 的电流随着漏源电压的增加而减少。

这种现象主要是由于 MOSFET 的负系数特性在结温升高时会限制通过器件的电流。

D线 是Vds的额定电压相关，受耐压VDSsmax限制的区域。

漏源击穿电压BVDSS限制了器件工作的最大电压范围，在功率MOSFET正常工作中，若漏极和源极之间的电压过度增高，PN结反偏发生雪崩击穿，为保障器件安全，在关断过程及其稳态下必须承受的漏极和源极间最高电压应低于漏源击穿电压BVDSS。

V(BR)DSS：漏-源击穿电压(破坏电压)

V(BR)DSS（有时候叫做BVDSS）是指在特定的温度和栅源短接情况下，流过漏极电流达到一个特定值时的漏源电压。这种情况下的漏源电压为雪崩击穿电压。V(BR)DSS是正温度系数，温度低时V(BR)DSS小于25℃时的漏源电压的最大额定值。在-50℃, V(BR)DSS大约是25℃时最大漏源额定电压的90%。

E线 是二次击穿限制， 与双极晶体管中的二次击穿区域类型相同，该区域在连续运行或以相对较长的脉冲宽度（几毫秒或更长）打开的条件下出现。这是因为，当工作电压在相同的外加电源线上升高时，工作电流自然降低，但在这个小电流区域，输出传输特性（Vgs Id特性）是负温度特性。当该区域变为大电流区域，需要改变正温度特性时，该现象消失。温度特性从负变为正的电流值不同于产品对产品，以及几安培或更小的产品，这种现象不太可能发生，这可以通过所谓的无二次击穿的恒定电源线来保证。

ABCDE线对应datasheet中标注的是2、1、3、5、4

由于功率MOS FET通常用于开关应用，在正常操作中，它们通常用于有限区域（2）。电路设计中需要注意的一点是控制系统顺序。

图1.12显示了当系统的源电源被切断时，电子设备的电源电压和门驱动电压序列的示例。

如图中的实线所示，如果直到电源电压VDD关闭的下降时间长于栅极驱动电压VGS的下降时间，则VGS在图中的周期t1处于欠驱动状态，并进入ASO限制区域（4）或（5），因此有必要确认其是否处于安全操作区域。

避免此类操作区域的有效方法是执行顺序控制，以便栅极驱动电压VG的下降时间延迟到电源电压VDD完成下降之后，如Vgs那个图的虚线所示。

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本部分资料部分摘录自瑞萨datasheet和技术文档。