MOSFET漏极与源极之间的二极管有什么作用

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在各类电路图中,我们经常可以看到MOSFET在作开关时,其漏极和源极之间有一个寄生二极管,如图1所示。那么这个二极管是用来做什么的?

MOS管

图1 带二极管的MOSFET

这个叫体二极管,在驱动感性负载(如马达),这个二极管很重要。顺便说一句,体二极管只在单个的MOS管中存在,在集成电路芯片内部通常是没有的。

一般,控制器中使用的MOSFET为开关功率MOSFET,即可以输出较大的工作电流(几安到几十安),用于功率输出级的开关。而该MOSFET的漏极与源极之间接的二极管一般为 快速恢复二极管 ,目的为防止MOSFET接电感负载时,在截止瞬间产生感应电压与电源电压之和击穿MOSFET。

二极管的保护工作原理如下:当在MOSFET的输出极(D极)接感性负载时(如图2),如一个带感性的电阻到UB,在开关开启时,DS导通,MOS管工作;此时,若关闭开关,则由于感性负载的存在,会在负载上产生一个上负下正的电压差。此电压和UB一起作用在MOS管的D极,相当于在DS间加了一个较大的电压,如果该电压过大,在不接二极管的前提下,就可能导致MOS管的PN结雪崩击穿或是漏源两区的穿通,使得MOS管被击穿。

MOS管

图2 接感性负载时的MOSFET

而由于该二极管的存在,当因电感出现的大电压便完全施加在二极管两端,使得二极管实现电感的续流。这样,便起到了保护MOSFET的作用。

实际中,当MOSFET用作功率开关时,都会在漏极和源极之间加这么一个二极管。而这个二极管的参数,则来自于MOSFET生产商。

除了在实际电路中会用到带二极管的MOSFET,在测试中,LSD(低边驱动)通常也是这种结构。在关闭开关时,往往需要测试其箝位到某一特定电压,如45V。

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