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【转载】为什么MOS管要并联一个二极管?有什么用?

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MOS管,是MOSFET的缩写,全拼是Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,翻译过来是金属-氧化物半导体场效应晶体管,根据导电沟道的不同,MOS可以细分为NMOS和PMOS两种。

下图是NMOS的示意图,从图中红色框内可以看到,MOS在D、S极之间并联了一个二极管,有人说这个二极管是寄生二极管,有人说是体二极管,究竟哪个说法准确呢?很多同学也非常好奇:为什么要并联这个二极管?是否可以删除呢?

这要从MOS的工艺和结构说起,不管是MOS还是二极管,都是由半导体材料构成,我们都知道二极管是由一对PN结构成,见下图,P型区对应二极管的阳极,N型区对应二极管的负极。

我们回过头看下MOS结构,从下图(1)可以看出,MOS中的氧化物O指的是二氧化硅SiO2,SiO2不导电,所以驱动极G基本不走电流,因此MOS功耗比较低,是电压型驱动器件。

从(1)也可以看出,MOS除了D、G、S三个极之外,还有一个Sub极,Sub和S极有连接关系,因此(2)MOS的电路符号中,会将MOS内部指向沟道N沟道的箭头和S极连接在一起世界上没有无缘无故的爱也没有无缘无故的恨)。

从(3)中可以看到,从D极的N型区->中间P型区->Sub极->S极,刚好构成了一个二极管结构,并且处于反偏状态,这就是MOS符号中并联了一个二极管的原因。从上面的分析可以知道,这个二极管是MOS结构和工艺使然的,说它是寄生二极管其实不太合适,体二极管(body-diode)的称呼还是相对准确一些。
那么这个体二极管,有什么用呢?在一些场景下,是不希望有这个二极管的存在,这会使得S极和D极之间有漏电的可能性。

有爱必有恨,在另一些场景下就是利用这个二极管导电的特性,让系统正常工作。比如以前写过一篇文章:《电池保护1:锂电池过放保护原理UVP》,就有介绍,有的电池保护板,在锂电池过放后,会开启保护功能:关闭放电MOS。当插上充电器后,就利用MOS体二极管,使得电路导通,系统正常工作。

以上就是MOS符号并联二极管的原因,以及使用介绍。


转载自网络,如有侵权,联系删除。


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沙发
tpgf| | 2023-3-1 15:52 | 只看该作者
由于二极管上的压降是固定的,SI管0.7V,锗管0.3V,二极管上并联电阻,可以通过改变电阻大小从而调节MOS管的驱动电流大小。

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板凳
nawu| | 2023-3-1 16:08 | 只看该作者
二极管是在脉冲下降沿时起到对栅极放电的作用,使场效应管能快速截止,减少功耗。

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地板
aoyi| | 2023-3-1 16:17 | 只看该作者
并联二极管的作用是加快关断速度,为输入电容放电提供低阻抗回路。

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5
zljiu| | 2023-3-1 16:35 | 只看该作者
关断速度太快也不好,可能会影响EMI 辐射,可以在和二极管串个电阻使用,这样也实现了开通和关断时的驱动电阻值不同。

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6
gwsan| | 2023-3-1 16:47 | 只看该作者
MOS驱动电路中的电阻是为了控制MOS管打开的速度,二极管是为了快速的使MOS管关闭。

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7
tfqi| | 2023-3-1 17:11 | 只看该作者
我的直观理解就是这个二极管是吸收电流的

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8
lajfda001| | 2023-10-19 15:54 | 只看该作者
这个是为了增加阻抗吧?

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9
uptown| | 2023-11-6 22:04 | 只看该作者
在MOS管工作过程中,如果由于外部电路的原因或者内部电路的原因,导致MOS管两端电压超过其额定电压,就会出现反向击穿现象。

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10
rosemoore| | 2023-11-6 22:17 | 只看该作者
二极管可以提供反向通路,用于电感续流或寄生参数产生的过流或者SD两级误加电压。

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11
phoenixwhite| | 2023-11-7 17:09 | 只看该作者
当电源电压超过MOS管的额定电压时,寄生二极管可以形成一个反向偏置,从而保护MOS管不被过电压烧毁。

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12
pmp| | 2023-11-7 17:33 | 只看该作者
并联的二极管并不是真正的寄生二极管,而是由于MOS管的构造和工艺使得它在一定程度上具有二极管的特性

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13
jonas222| | 2023-11-7 17:50 | 只看该作者
还可用于开关技术的实现,如软开关的续流通道,同步整流的DS两端电压检测等。

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14
i1mcu| | 2023-11-7 18:39 | 只看该作者
这个并联的二极管可以起到保护MOS管的作用。

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15
claretttt| | 2023-11-7 19:19 | 只看该作者
防止VCC过压的情况下,烧坏MOS管。

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16
backlugin| | 2023-11-7 19:38 | 只看该作者
并联一个二极管,可以防止这种电压上升,从而保护MOS管。

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17
albertaabbot| | 2023-11-7 21:24 | 只看该作者
MOS管在关闭状态下,它的栅极电压有可能高于源极电压,此时会造成源极-漏极之间的电压升高,从而使MOS管损坏。

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18
mickit| | 2023-11-7 21:50 | 只看该作者
防止管子的源极和漏极反接时烧坏MOS管。

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19
jonas222| | 2023-11-7 22:29 | 只看该作者
当 MOS 管的源极(S)和漏极(D)之间的电压反向时,二极管不会导通。并联二极管可以防止 MOS 管在反向电压下工作,从而保护 MOS 管不被损坏。

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20
robincotton| | 2023-11-8 10:56 | 只看该作者
当 MOS 管开启时,二极管处于截止状态。当 MOS 管关闭时,如果电流过大,二极管会导通,形成一个路径,使电流不会无限制地流过 MOS 管,从而起到限流作用。

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