场效应管漏集和源集可以反接吗
场效应管的漏极(D)和源极(S)在物理结构上通常具有对称性,这意味着它们可以调换使用(即“反接”),但这取决于具体的电路应用和对性能的要求,并且需要特别注意以下几点:
-
物理结构与沟道形成:
- N沟道或P沟道平面型MOSFET(增强型或耗尽型)的源区和漏区在芯片内部是对称制造的。沟道可以等效地形成在两个区域之间,取决于施加的电压极性。
- 这意味着理论上,当你调换D和S时,管子仍然可以导通(只要提供合适的栅源电压
V<sub>GS</sub>和漏源电压V<sub>DS</sub>的极性)。
-
实际设计差异与寄生二极管:
- 体二极管的存在: 这是区分常规MOSFET中D和S的最关键因素!为了方便制造和连接,器件的衬底(Body / Bulk)几乎总是内部连接到源极(S)。这就形成了一个非常重要的体二极管。对于N沟道MOSFET,体二极管的阴极在D,阳极在S。
- 反接问题:
- 如果你将MOSFET按照常规方式接法(S接地,D接正电源),当
V<sub>GS</sub>>阈值电压时,电流从D流向S(正向导通)。体二极管反向截止。 - 当你反接(D接地,S接正电源)并尝试使其导通时:
- 沟道导通: 只要
V<sub>GS</sub>足够高(相对于现在的源极S(原D),也就是地电平),沟道可以形成,电流可以流过,从现在的源极(原D)流向现在的漏极(原S)。 - 体二极管正向导通: 更大的问题是,原本在S(即现在接正电源的脚)和Body之间的体二极管此刻变成了一个正向偏置的二极管!电流会立刻从S(正电源)通过这个体二极管流到地(D)!这个电流无法关断,即使
V<sub>GS</sub>=0关断了沟道!这会导致:- 短路状态(如果电源电压高于二极管压降)。
- 无法实现关断功能。
- 显著增加功耗,可能导致器件过热损坏。
- 沟道导通: 只要
- 因此,在常规应用中,MOSFET的体二极管是阻止D和S任意调换的核心原因。 如果你试图在这种有体二极管的接法下关断器件(
V<sub>GS</sub>=0),体二极管的单向导通特性会破坏你的预期功能(比如开关控制)。
- 如果你将MOSFET按照常规方式接法(S接地,D接正电源),当
-
其他参数差异:
- 导通电阻: 尽管结构对称,实际制造中源区和漏区的参数(如接触电阻、掺杂轮廓)可能略有优化。调换D和S使用可能会导致导通电阻
R<sub>DS(on)</sub>与规格书标称值有轻微差异。 - 阈值电压: 存在体效应时,阈值电压与体电压(通常等于源电压)有关。反接后,源极电位关系可能变化,影响
V<sub>GS(th)</sub>的感知。
- 导通电阻: 尽管结构对称,实际制造中源区和漏区的参数(如接触电阻、掺杂轮廓)可能略有优化。调换D和S使用可能会导致导通电阻
? 结论
-
大多数常规应用下,漏极(D)和源极(S)不能随意反接。 主要原因是被体二极管强制接在源极的衬底所产生的寄生体二极管会改变电流路径并可能破坏开关功能。电路设计时需遵守规格书中引脚定义。
-
特定应用下,可以反接使用:
- 四象限开关/双向导通: 当应用需要MOSFET在正向和反向都能阻断和导通电流时(例如电机H桥的高端驱动、模拟开关、电池保护等),会用到专门的技术:
- 两个MOSFET背靠背串联(共源或共漏),各管体二极管方向相反,确保两个方向都能关断。其中每个管子在自己导通方向上是按常规接法使用的。
- 部分特殊封装的MOSFET内部集成了背靠背连接的MOSFET(体二极管反向串联)。
- 极少数特殊结构MOSFET可能允许体悬浮或单独控制体电位。
- 在知道反接限制并可以接受其影响的应用中: 如果确认反向导通时体二极管的存在不会影响电路功能(例如电流总是从特定方向流过且不需要阻断反压),或者器件本身没有体二极管(如一些JFET或特殊MOSFET),则反接在原理上可以工作,但要注意参数差异(Rds(on), Vth可能变化)。这类应用非常受限且需谨慎。
- 四象限开关/双向导通: 当应用需要MOSFET在正向和反向都能阻断和导通电流时(例如电机H桥的高端驱动、模拟开关、电池保护等),会用到专门的技术:
? 简单总结
- 普通MOSFET在常规开关电源或放大电路应用中,漏极和源极不能反接。 主要阻碍是内部的寄生体二极管会导致无法有效关断或发生短路。
- 特殊场景下(如构成双向开关),需要仔细设计(如背靠背连接MOSFET)才能实现电流双向控制。 单独的普通MOSFET无法可靠地双向阻断电流。
- JFET通常没有体二极管问题,其栅极控制特性在D和S调换后理论上也能工作,但其导电沟道类型取决于掺杂。其源漏调换使用同样需注意参数变化。
所以在动手尝试前,务必考虑你的具体应用需求和寄生体二极管的影响。 除非你有明确的技术需求(如构建双向开关),否则最好遵循制造商的引脚定义使用MOSFET。
希望这个解释对你在电路设计中有所帮助!如果是在尝试构建一个需要电流方向可变的电路,建议查阅“MOSFET四象限开关”或“背靠背MOSFET连接”相关资料,以便找到既安全又高效的解决方案。
防反接保护用什么型号的场效应管
防反接保护是电路设计中非常重要的一部分,它可以有效防止电路因电源极性接反而损坏。场效应管(Field-Effect Transistor,简称F
2024-07-15 15:25:29
4点场效应管应用注意事项
我们常接触到晶体三级管,对它的使用也比较熟悉,相对来说对晶体场效应管就陌生一点,但是,由于场效应管有其独特的优点,例输入阻抗高,噪声低,热稳定性
资料下载
yymjj
2022-07-07 15:29:18
场效应管防反接电路设计
电子元件大都是使用直流工作,电源线反接就有可能就会烧坏。在防反接电路设计中要考虑压降问题,压降越低损耗越小,而导通压降最低的就属场效应管。我们
2024-04-12 08:29:59
结型场效应管和金属氧化物场效应管的分类
1、结型场效应管分为N沟道和P沟道两种类型。 为使N沟道场效应管能够正常工作,应在其栅源之间加负向电压,以保证耗尽层承受反向电压;在
晶体管和场效应管的本质问题理解
不会有明显的改变。此时三极管功率基本不变,电流达到饱和,电压降也已经是最小值。 场效应管以N增强型为例,其本质是一个压控电阻,通过控制栅源电压控
场效应管常用的三大作用有哪些呢?
1、放大电路 场效应管具有输入阻抗高、低噪声等特点,因此经常作为多级放大电流的输入级,与三极管一样,根据输入、输出回路公共端选择不同,将场效应管
换一换
- 如何分清usb-c和type-c的区别
- 中国芯片现状怎样?芯片发展分析
- vga接口接线图及vga接口定义
- 华为harmonyos是什么意思,看懂鸿蒙OS系统!
- 芯片的工作原理是什么?
- ssd是什么意思
- 什么是蓝牙?它的主要作用是什么?
- 汽车电子包含哪些领域?
- TWS蓝牙耳机是什么意思?你真的了解吗
- 什么是单片机?有什么用?
- 升压电路图汇总解析
- plc的工作原理是什么?
- 再次免费公开一肖一吗
- 充电桩一般是如何收费的?有哪些收费标准?
- ADC是什么?高精度ADC是什么意思?
- EDA是什么?有什么作用?
- 中科院研发成功2nm光刻机
- 苹果手机哪几个支持无线充电的?
- dtmb信号覆盖城市查询
- 怎样挑选路由器?
- 华为芯片为什么受制于美国?
- 元宇宙概念股龙头一览
- type-c四根线接法图解
- 锂电池和铅酸电池哪个好?
- 什么是场效应管?它的作用是什么?
- 如何进行编码器的正确接线?接线方法介绍
- 虚短与虚断的概念介绍及区别
- 晶振的作用是什么?
- 大疆无人机的价格贵吗?大约在什么价位?
- 苹果nfc功能怎么复制门禁卡
- 单片机和嵌入式的区别是什么
- amoled屏幕和oled区别
- 复位电路的原理及作用
- BLDC电机技术分析
- dsp是什么意思?有什么作用?
- 苹果无线充电器怎么使用?
- iphone13promax电池容量是多少毫安
- 芯片的组成材料有什么
- 特斯拉充电桩充电是如何收费的?收费标准是什么?
- 直流电机驱动电路及原理图
- 自举电路图
- 通讯隔离作用
- 苹果笔记本macbookpro18款与19款区别
- 新斯的指纹芯片供哪些客户
- 传感器常见类型有哪些?
- 伺服电机是如何进行工作的?它的原理是什么?
- 无人机价钱多少?为什么说无人机烧钱?
- 以太网VPN技术概述
- 手机nfc功能打开好还是关闭好
- 十大公认音质好的无线蓝牙耳机