MOSFET 管的最大柵極電壓

大部分MOSFET管指定了最大柵源極間電壓(±20V）。假定超越這個(gè)限制，器件就容易被損壞。當MOSFET管工作時(shí)運用柵極輸入電阻，并在一個(gè)具有較大供電電壓的電路中關(guān)斷 ，就會(huì )呈現柵極電壓超限的問(wèn)題 。以一個(gè)工作于直流線(xiàn)電壓為 160V （ 最大可為 186V） 電路中的 正激變換器為例中止分析。當MOSFET管在最大線(xiàn)電壓下關(guān)斷 ，它的漏極電壓上升到 2 倍線(xiàn) 電壓即 372V 。這個(gè)正向電壓前沿的一部分藕合回 來(lái)，由Crss 和 Ciss 分壓。關(guān)于MTH7N45 管， Crss=150pF,  Ciss=1800pF 。那么糯合回柵極的電壓是 372×150+(150+1800) =29V 。

柵極電阻也會(huì )降低柵極負荷和減小電壓的幅值 ，即使柵極電壓超越了 20V 的限制也不一 定會(huì )損壞柵極 。但假定思索線(xiàn)電壓瞬態(tài)過(guò)程和漏感尖峰 ，則這個(gè)糯合回柵極的電壓很可能達 到損壞器件的臨界點(diǎn) 。因此，較好的設計方法是用一個(gè) 18V 的齊納二極管來(lái)限制柵極電壓 。 值得留意的是 ，漏極到柵極的容性反響容易引發(fā)高頻振蕩 。

MOS管源漏極間的體二極管

MOS管的內部結構中 ，漏源極之間存在一個(gè)固有的寄生二極管 ，如圖 9.18 所示。 體二極管的極性可以阻止反向電壓經(jīng)過(guò) MOS管，其正向電流承受才干和反向額定電 壓與 MOSFET管的標稱(chēng)值分歧。它的反向恢復時(shí)間比普通的交流電源整流二極管短，比快恢復型二極管的長(cháng) 。消費商數據表列出了各種 MOS管的體二極管的反向恢復時(shí)間 。

由于在漏源極之間普通不會(huì )施加反向電壓 （ 關(guān)于 N 型 MOSFET 管，漏極相對源極為負 ： 關(guān)于P型MOSFET管，漏極相對源極極性為正） ，所以這個(gè)寄生二極管對大部分MOS開(kāi)關(guān)電源拓撲是沒(méi)有什么影響的 。

但有一些情況下也需求 MOSFET 管承受反壓 ，特別是在如圖 3.1 和圖 3.3 所示的半橋和全橋拓撲中 。不過(guò)在 這些拓撲中幾乎都有一個(gè)時(shí)區時(shí)間 ，這個(gè)死區時(shí)間是從體 二極管導通的時(shí)辰（ 儲存在變壓器漏感中的能量反響到電 網(wǎng)時(shí)） 到它被施加反向電壓的時(shí)辰 。時(shí)區使正向電流和反 向電壓之間有延遲，所以 MOS 管的二極管較弱的反 向恢復特性是沒(méi)什么影響的 。但是，假定一個(gè)全新的電路拓撲需求 MOSFET管承受反向電壓 ，則必需在漏極串連一個(gè)阻斷二極管 。由于體二極管的存在 ，馬達驅動(dòng)電路或具有電感負載的電路可能會(huì )存在問(wèn)題。

高頻諧振電路拓撲通常央求開(kāi)關(guān)管必需能 在承受正向電流以后立即展受反向電壓 。這時(shí)可以運用如圖 9.19 所示的電路 。二極管 Dl  阻止正向電流過(guò) MOS管中的體二極管 ，快速反向恢復二極管 D2 為正向電流提供通路 高頻諧振電路拓撲，通常央求開(kāi)關(guān)管必需能 在承受正向電流以后立即展受反向電壓 。這時(shí)可以運用如圖 9.19 所示的電路 。

二極管 Dl  阻止正向電流過(guò) MOSFET管中的體二極管 ，快速反向恢復二極管 D2 為正向電流提供通路 。

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