圖1：可插入電路板的熱插拔控制器
CONNECTORS：連接器
BACKPLANE：背板
HOT SWAP CONTROLLER：熱插拔控制器
當(dāng)熱插拔電路出現(xiàn)故障時(shí)，薄弱環(huán)節(jié)一般在 MOSFET 開(kāi)關(guān)上，因而可能會(huì)損害或破壞熱插拔控制器。MOSFET 出現(xiàn)故障常見(jiàn)的原因是在選件時(shí)沒(méi)有重視其安全工作區(qū) (SOA)。相反，選擇 MOSFET 時(shí)主要考慮了電阻 (RDS(on)) 上漏-源極以及最大漏極電流 (ID(max))?；蛘?，新設(shè)計(jì)基于負(fù)載電容較小的老款設(shè)計(jì)，同樣的 MOSFET 能夠很好的工作。大部分功率 MOSFET 針對(duì)低 RDS(on) 和快速開(kāi)關(guān)進(jìn)行了優(yōu)化，很多電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)師習(xí)慣面向這些特性來(lái)選擇 MOSFET，而 MOSFET 在顯著時(shí)間于高損耗開(kāi)關(guān)狀態(tài)下過(guò)渡，卻在電路忽略了 SOA。在 MOSFET 制造商參數(shù)選擇表中沒(méi)有 SOA，它并不能幫助。即使是注意到 SOA，由于 SOA 數(shù)據(jù)通常是基于計(jì)算而不是測(cè)試數(shù)據(jù)，因此，應(yīng)用的降額或余量并不明顯。
SOA 是對(duì) MOSFET 在脈沖和 DC 負(fù)載時(shí)功率處理能力的衡量。在 MOSFET 產(chǎn)品手冊(cè)的圖表中進(jìn)行了闡述，如圖 2 的實(shí)例所示。其 x 軸是 MOSFET 漏-源極電壓 (VDS)，而 y 軸是漏極電流 (ID);兩個(gè)軸都使用了對(duì)數(shù)坐標(biāo)。在這張圖中，直線 (每一條代表不同的 tP) 表示恒定 MOSFET 功率。每條線代表了 MOSFET 在某一脈沖寬度 tP 時(shí)允許的功耗，tP 的范圍在微秒至無(wú)窮大 (DC)。例如，圖中顯示了對(duì)于 10ms 脈沖，MOSFET 漏-源極上有 5V 電壓，流過(guò)的電流為 50A，計(jì)算得到功耗是 250W。同樣脈沖寬度下較低的功耗保證了安全 MOSFET 工作，圖中標(biāo)注為 10ms 線下面的區(qū)域，這就是 “安全工作區(qū)”。圖的兩端是由接通電阻、漏-源極擊穿電壓、和最大脈沖漏極電流決定。
圖 2：PSMN3R4-30BLE N 溝道 MOSFET 的安全工作區(qū)
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