1.MOS管的體二極管的來源
下圖是NMOS的示意圖,從圖中紅色框內(nèi)可以看到,MOS在D、S極之間并聯(lián)了一個二極管,其被稱為體二極管,或者叫寄生二極管、續(xù)流二極管。
體二極管的產(chǎn)生是由于生產(chǎn)工藝造成的??偹苤?,不管是MOS還是二極管,都是由半導(dǎo)體材料構(gòu)成,我們都知道二極管是由一對PN結(jié)構(gòu)成的。 見下圖,P型區(qū)對應(yīng)二極管的陽極,N型區(qū)對應(yīng)二極管的負(fù)極。
從下圖(1)可以看出,MOS中的氧化物O指的是二氧化硅SiO2,SiO2不導(dǎo)電,所以驅(qū)動極G基本不走電流,因此MOS功耗比較低,是電壓型驅(qū)動器件。
從(1)也可以看出,MOS除了D、G、S三個極之外,還有一個Sub極,Sub和S極短接,因此(2)MOS的電路符號中,會將MOS內(nèi)部指向溝道N溝道的箭頭和S極連接在一起。
從(3)中可以看到,從D極的N型區(qū)->中間P型區(qū)->Sub極->S極,剛好構(gòu)成了一個二極管結(jié)構(gòu),并且處于反偏狀態(tài),這就是MOS符號中并聯(lián)了一個二極管的原因。
從上面的分析可以知道,這個二極管是MOS結(jié)構(gòu)和工藝使然的,說它是寄生二極管其實(shí)不太合適,體二極管(body-diode)的稱呼還是相對準(zhǔn)確一些。
因?yàn)橐话闱闆r下,單體的MOS管B極(也就是上述的Sub極)是不獨(dú)自引出來的,通過把它接到S極上,也就是和S極短路,那么自然而然這個PN結(jié)就相當(dāng)于是S極到D極了。
IC芯片設(shè)計(jì)內(nèi)部,是把B極接到電壓最低或者最高,并非一定是S極。 如果B極懸空,那么S極和D極之間就沒有這個二極管了。
體二極管其實(shí)就是一個普通的二極管,也能過較大的電流,比如下面這個,DS溝道能過5.8A,體二極管能過2.9A。
大多數(shù)MOS管規(guī)格書上,是不會給出MOS管體二極管相關(guān)參數(shù)的,或者給的數(shù)據(jù)比較少。 如果我們要應(yīng)用在電路中,需要讓廠家提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)。 他們的數(shù)據(jù)會很完整,包括不同電流下的壓降,不用溫度下的數(shù)據(jù),如常溫25℃,75℃等等。
2.MOS管的體二極管的作用
從網(wǎng)上匯總的資料來看,MOS管的體二極管的作用如下:
(1)MOSFET 的寄生二極管,作用是防止 VDD 過壓的情況下,燒壞 MOS 管,因?yàn)樵谶^壓對 MOS 管造成破壞之前,二極管先反向擊穿,將大電流直接到地,從而避免 MOS 管被燒壞。
(2)防止 MOS 管的源極和漏極反接時(shí)燒壞 MOS 管,也可以在電路有反向感生電壓時(shí),為反向感生電壓提供通路,避免反向感生電壓擊穿MOS管。 (如在感性負(fù)載(馬達(dá)繼電器)應(yīng)用中,主要用來保護(hù)回路。 )
(3)有的電池保護(hù)板,在鋰電池過放后,會開啟保護(hù)功能:關(guān)閉放電MOS。 當(dāng)插上充電器后,就利用MOS體二極管,使得電路導(dǎo)通,系統(tǒng)正常工作。
此外,在一些場景下,是不希望有這個二極管的存在,因?yàn)樗鼤沟肧極和D極之間有漏電的可能性。
審核編輯:湯梓紅
-
二極管
+關(guān)注
關(guān)注
147文章
9486瀏覽量
165177 -
MOS管
+關(guān)注
關(guān)注
108文章
2347瀏覽量
66202 -
NMOS
+關(guān)注
關(guān)注
3文章
285瀏覽量
34216 -
MOS
+關(guān)注
關(guān)注
31文章
1225瀏覽量
93186 -
體二極管
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
66瀏覽量
6950
原文標(biāo)題:MOS管的體二極管來源與作用
文章出處:【微信號:衡麗,微信公眾號:衡麗】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
發(fā)布評論請先 登錄
相關(guān)推薦
評論