Diagrama SOA: diferència entre les revisions

Per als [[Dispositiu semiconductor de potència|dispositius semiconductors de potència]] (com ara [[Transistor bipolar|BJT]], [[MOSFET]], [[tiristor]] o [[Transistor bipolar de porta aïllada|IGBT]]), l''''àrea operativa segura''' (amb acrònim anglès '''SOA''') es defineix com les condicions de [[Diferència de potencial|tensió]] i [[Corrent elèctric|corrent]] sobre les quals es pot esperar que el dispositiu funcioni sense danyar-se. <ref>Tim Williams ,''The circuit designer's companion 2nd ed.'',Butterworth-Heinemann, 2004 {{ISBN|0-7506-6370-7}}, pp.129-130</ref>

SOA es presenta generalment a les [[Datasheet|fitxes]] de transistors com un gràfic amb V _CE (tensió col·lector-emissor) a l'[[abscissa]] i I _CE (corrent col·lector-emissor) a l'[[Ordenat|ordenada]]; la "àrea" segura que fa referència a l'àrea sota la corba. L'especificació SOA combina les diverses limitacions del dispositiu (tensió màxima, corrent, potència, [[temperatura de la unió]], avaria secundària) en una sola corba, permetent un disseny simplificat dels circuits de protecció. <ref>{{Ref-web|url=https://training.ti.com/understanding-mosfet-datasheets-safe-operating-area-soa|títol=1.2 Understanding MOSFET datasheets: Safe Operating Area (SOA)|consulta=8-11-2022|llengua=anglès|editor=https://training.ti.com}}</ref>

Les especificacions SOA són útils per a l'enginyer de disseny que treballa en circuits d'alimentació, com ara [[Amplificador electrònic|amplificadors]] i [[Font d'alimentació|fonts d'alimentació]], ja que permeten una avaluació ràpida dels límits del rendiment del dispositiu, el disseny de circuits de protecció adequats o laselecció d'un dispositiu més capaç. Les corbes SOA també són importants en el disseny de circuits de [[limitació de corrent]]. <ref>{{Ref-web|url=https://search.abb.com/library/Download.aspx?DocumentID=5SYA2057&LanguageCode=en&DocumentPartId=&Action=Launch|títol=https://search.abb.com/library/Download.aspx?DocumentID=5SYA2057&LanguageCode=en&DocumentPartId=&Action=Launch|consulta=8-11-2022|llengua=anglès|editor=https://search.abb.com}}</ref>

La ruptura secundària és un mode de fallada en els transistors de potència bipolars. En un transistor de potència amb una gran àrea d'unió, en determinades condicions de corrent i tensió, el corrent es concentra en un petit punt de la unió base-emissor. Això provoca un escalfament local, avançant en un curt entre el col·lector i l'emissor. Això sovint condueix a la destrucció del transistor. Es pot produir una avaria secundària tant amb la unitat de base cap endavant com amb la inversa. <ref>L.W. Turner,(ed), ''Electronics Engineer's Reference Book'', 4th ed. Newnes-Butterworth, London 1976 {{ISBN|0408001682}}, pages 8-45 and 8-46</ref> Excepte en tensions baixes del col·lector-emissor, el límit d'avaria secundària restringeix el corrent del col·lector més que la dissipació de potència en estat estacionari del dispositiu. <ref>[http://semicon.sanyo.com/en/reliability/main.php?id=M30A139&part=6 SANYO Semiconductor Co., Ltd., ''Area of Safe Operation'']</ref> Els MOSFET de potència més antics no presentaven avaria secundària, amb la seva àrea de funcionament segura limitada només pel corrent màxim (la capacitat dels cables d'enllaç), la dissipació de potència màxima i la tensió màxima. Això ha canviat en dispositius més recents, tal com es detalla a la secció següent. <ref>[[Paul Horowitz]] and Winfield Hill, ''The Art of Electronics 2nd Ed. '' Cambridge University Press, Cambridge, 1989 {{ISBN|0-521-37095-7}} page 321</ref> Tanmateix, els MOSFET de potència tenen elements PN i BJT paràsits dins de l'estructura, que poden provocar modes de fallada localitzat més complexos que s'assemblen a una ruptura secundària.