ElectroYou

Leggendo vari testi e pdf in elettronica sono incappato in codesto termine...una spiegazione a grandi linee ? ..è un meccanismo di protezione termica ?..sono confuso...

E' dovuto ad inevitabili difetti di costruzione e imperfezioni del semiconduttore. Microscopicamente non si ha una distribuzione uniforme della corrente a causa proprio di queste imperfezioni presenti nell'area di giunzione (base-collettore nel contesto dei BJT) in corrispondenza delle quali la densità di corrente assume valori di corrente considerevolmente superiori alla media. Da questo consegue, ovviamente, un aumento della potenza dissipata e quindi un incremento della sollecitazione termica in tali zone della giunzione e, dal momento che la conducibilità termica del silicio, come saprai, diminuisce al crescere della temperatura e, al crescere di quest'ultima, si incrementa la generazione termica, la sovrapposizione di questi due fenomeni provoca une bella fusione locale della giunzione

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EDIT: Ho spostato l'argomento in Elettronica Generale

in termini preventivi si può adottare qualche soluzione pratica ?

Rispettare le specifiche del dispositivo indicate dal costruttore. A livello teorico (ma anche pratico con alcune "aggiunzioni" di carattere empirico) nell'ambito dei BJT, c'è la "famosa" safe operation area che delimita la zona di funzionamento sicuro da possibile rotture o derive termiche:



(scusa se inserisco direttamente questa immagine che ho trovato in rete, ma qui in ufficio fidocadj non posso installarlo )
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EDIT: gli assi di questo grafico sono tarati in scala logaritmica

jordan20 ha scritto:safe operation area

operating.

jordan20 ha scritto:EDIT: gli assi di questo grafico sono tarati in scala logaritmica

Sì, anche perché altrimenti con scale lineari che curva si dovrebbe avere nel tratto BC?

iperbole
nel sedra smith la definisce con operation

francos ha scritto:in termini preventivi si può adottare qualche soluzione pratica ?

Si`, certo. Una soluzioni molto efficace e` di usare dei MOS che non sono soggetti a problemi di secondo breakdown.

Se invece si usa un bipolare, bisogna considerare che il secondo breakdown provoca una riduzione della safe operating area, come mostrato in figura



Questa e` la safe operating area (di spegnimento) di un bipolare: se si rimane dentro questa area il transistore sopravvive.

I limiti del grafico sono dati da fenomeni diversi: la corrente massima e` quella che fonde i fili di bonding, la tensione massima e` quella che manda in valanga il dispositivo. Questa e` una condizione che dovrebbe essere specificata meglio, perche' la tensione massima dipende anche da come si pilota la base. Poi c'e` la parte blu del grafico che rappresenta la massima potenza dissipabile in condizioni stazionarie, e quindi una limitazione di tipo termico, infine la linea rossa e` il limite di breakdown secondario.

Sembra che questo fenomeno tagli via solo un pochino di area utile, ma bisogna notare che il grafico e` in coordinate logaritmiche e quindi quella che sembra una piccola area in realta` e` una relativamente ampia zona di funzionamento.

Il breakdown secondario e` particolarmente insidioso in caso di spegnimento di carichi induttivi, che si comportano come generatori di corrente costante.

Quando si spegne il transistore la corrente viene mantenuta costante dal carico. DI tutta l'area attiva del transistore comincia a spegnersi la periferia del transistor, dove e` collegato il filo di base. Dentro al transitor invece la corrente si focalizza verso il centro, perche' li` la tensione locale Vbe e` maggiore, e si ha un riscaldamento locale. Il riscaldamento locale abbassa la Vbe di soglia locale della zona centrale e si instaura il meccanismo di breakdown descritto da jordan20.

Per evitare di questi guai bisogna usare uno snubber che modifiche la traiettoria del punto di funzionamento durante lo spegnimento in modo che rimanga dentro la soa, come mostrato nella figura seguente



Ora devo scappare, eventualmente ci torno su.

jordan20 ha scritto:nel sedra smith la definisce con operation

Uh? Avrai mica una versione in italiano? In quella in inglese c'è operating. Se così è, ecco un altro motivo per non comprare libri tecnici tradotti

IsidoroKZ ha scritto:Una soluzioni molto efficace e` di usare dei MOS che non sono soggetti a problemi di secondo breakdown.

Con i transistor MOS, ho sentito parlare però dell'effetto Spirito; sembra che qualcosa di simile al secondo breakdown dei bipolari esista anche nei dispositivi MOS utilizzati in regime lineare:

http://electronicdesign.com/article/pow ... w-It-63924

http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all ... 6223&tag=1

Io non ho ancora mai avuto occasione di sperimentare direttamente questo tipo di problemi, se IsidoroKZ hai esperienza in merito, sono tutt'orecchi!

IsidoroKZ ha scritto:Quando si spegne il transistore la corrente viene mantenuta costante dal carico.

è possibile (ed efficace) isolare il carico dal transistore un attimo prima dello spegnimento senza fare danni ?