關(guān)于MOS管d、s反接及電源反接的問(wèn)題-KIA MOS管
信息來(lái)源:本站 日期:2021-03-03
MOS管d、s反接:P溝道,本來(lái)就是MOS管本身里有一個(gè)體二極管,是D級到S級,就按溝道不打開(kāi),電流不經(jīng)過(guò)溝道過(guò)去,也可以先過(guò)它的體二極管到S級的。
S級有高電平后,不就S大于G了嗎?這時(shí)候溝道不就打開(kāi)了?電流就開(kāi)始走溝道,而不走體二極管了。
如果D加正電位當然電流從D流向S,而S加正電位對于NMOS管是不推薦的。因為MOS管從結構上來(lái)說(shuō)實(shí)際上有4個(gè)電極, G/D/S和B襯底Bulk。
雖然說(shuō)NMOS電流可以從D流向S也可以從S流向D,但是襯底B應該接最低電位,對于N管就是負電位,對于P管就是正電位。也就是說(shuō)D/S互換使用時(shí),B也要改變連接的位置。
而在多數分立的MOS管中已經(jīng)把B和定義為S的溝道一端連在一起了,只引出G/D/S三個(gè)電極,除非有的MOS管B極另有用途而單獨引出。
這樣一來(lái)如果D/S交換,開(kāi)啟電壓/跨導/通導電阻等參數都會(huì )變壞,所以一般不建議這樣使用。要求雙向導電的場(chǎng)合,可以用N管與P管并聯(lián)的電路結構。
MOS管d、s反接:有些DC/DC的防反接保護就是使用N型MOS管的S至D導通方向來(lái)實(shí)現的,那樣應怎么解釋呢?
一個(gè)反接保護電路,一反接D就為正了,保護管就起作用了。IRL3103的DS間還并聯(lián)了一個(gè)保護二極管,當沒(méi)有接反時(shí),正常電流主要通過(guò)這個(gè)二極管回流到電源負端,而反的DS電壓不會(huì )超過(guò)二極管正向壓降。
當接反時(shí),二極管不導電,電流全靠MOS控制,而MOS的G端變負或0而截止了。不過(guò)注意IRL3103的GS是可以承受正負電壓的。
實(shí)際上這里接觸到功率MOS管的另一個(gè)問(wèn)題,就是體二極管。幾乎所有的功率MOS管的DS端都并聯(lián)了一個(gè)二極管,這個(gè)二極管的方向就決定了DS不可以交換使用,接反了二極管通導,G就沒(méi)有控制了。
這個(gè)二極管本來(lái)是為了避免分布晶體管造成栓鎖效應而產(chǎn)生的,但客觀(guān)上起到了保護DS,并使DS不能反接的作用。這個(gè)二極管在多數小功率MOS上和集成電路中是沒(méi)有的,而在功率MOS的圖上經(jīng)常也不畫(huà)出來(lái)。
所以你的問(wèn)題可以理解為,用兩個(gè)相對串聯(lián)的NMOS管來(lái)傳交流電時(shí),在某一半周是用D為正S為負的MOS管串聯(lián)了一個(gè)正向導電的二極管來(lái)實(shí)現導電,而那個(gè)D為負S為正的MOS管被與其并聯(lián)的正向導電二極管旁路了。
電源反接,會(huì )給電路造成損壞,不過(guò),電源反接是不可避免的。所以,我們就需要給電路中加入保護電路,達到即使接反電源,也不會(huì )損壞的目的。
一般可以使用在電源的正極串入一個(gè)二極管解決,不過(guò),由于二極管有壓降,會(huì )給電路造成不必要的損耗,尤其是電池供電場(chǎng)合,本來(lái)電池電壓就3.7V,你就用二極管降了0.6V,使得電池使用時(shí)間大減。
MOS管防反接,優(yōu)點(diǎn)就是壓降小,小到幾乎可以忽略不計。現在的MOS管可以做到幾個(gè)毫歐的內阻,假設是6.5毫歐,通過(guò)的電流為1A(這個(gè)電流已經(jīng)很大了),在他上面的壓降只有6.5毫伏。
由于MOS管越來(lái)越便宜,所以人們逐漸慢慢開(kāi)始使用MOS管防電源反接。
NMOS管防止電源反接電路:
正確連接時(shí):剛上電,MOS管的寄生二極管導通,所以S的電位大概就是0.6V,而G極的電位,是VBAT,VBAT-0.6V大于UGS的閥值開(kāi)啟電壓,MOS管的DS就會(huì )導通,由于內阻很小,所以就把寄生二極管短路了,壓降幾乎為0。
電源接反時(shí):UGS=0,MOS管不會(huì )導通,和負載的回路就是斷的,從而保證電路安全。
PMOS管防止電源反接電路:
正確連接時(shí):剛上電,MOS管的寄生二極管導通,電源與負載形成回路,所以S極電位就是VBAT-0.6V,而G極電位是0V,PMOS管導通,從D流向S的電流把二極管短路。
電源接反時(shí):G極是高電平,PMOS管不導通。保護電路安全。
MOS管連接技巧:
NMOS管DS串到負極,PMOS管DS串到正極,讓寄生二極管方向朝向正確連接的電流方向。
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