關(guān)于MOS管d、s反接及電源反接的問題-KIA MOS管
信息來源:本站 日期:2021-03-03
MOS管d、s反接:P溝道,本來就是MOS管本身里有一個(gè)體二極管,是D級(jí)到S級(jí),就按溝道不打開,電流不經(jīng)過溝道過去,也可以先過它的體二極管到S級(jí)的。
S級(jí)有高電平后,不就S大于G了嗎?這時(shí)候溝道不就打開了?電流就開始走溝道,而不走體二極管了。
如果D加正電位當(dāng)然電流從D流向S,而S加正電位對(duì)于NMOS管是不推薦的。因?yàn)镸OS管從結(jié)構(gòu)上來說實(shí)際上有4個(gè)電極, G/D/S和B襯底Bulk。
雖然說NMOS電流可以從D流向S也可以從S流向D,但是襯底B應(yīng)該接最低電位,對(duì)于N管就是負(fù)電位,對(duì)于P管就是正電位。也就是說D/S互換使用時(shí),B也要改變連接的位置。
而在多數(shù)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(dú)引出。
這樣一來如果D/S交換,開啟電壓/跨導(dǎo)/通導(dǎo)電阻等參數(shù)都會(huì)變壞,所以一般不建議這樣使用。要求雙向?qū)щ姷膱?chǎng)合,可以用N管與P管并聯(lián)的電路結(jié)構(gòu)。
MOS管d、s反接:有些DC/DC的防反接保護(hù)就是使用N型MOS管的S至D導(dǎo)通方向來實(shí)現(xiàn)的,那樣應(yīng)怎么解釋呢?
一個(gè)反接保護(hù)電路,一反接D就為正了,保護(hù)管就起作用了。IRL3103的DS間還并聯(lián)了一個(gè)保護(hù)二極管,當(dāng)沒有接反時(shí),正常電流主要通過這個(gè)二極管回流到電源負(fù)端,而反的DS電壓不會(huì)超過二極管正向壓降。
當(dāng)接反時(shí),二極管不導(dǎo)電,電流全靠MOS控制,而MOS的G端變負(fù)或0而截止了。不過注意IRL3103的GS是可以承受正負(fù)電壓的。
實(shí)際上這里接觸到功率MOS管的另一個(gè)問題,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(dǎo),G就沒有控制了。
這個(gè)二極管本來是為了避免分布晶體管造成栓鎖效應(yīng)而產(chǎn)生的,但客觀上起到了保護(hù)DS,并使DS不能反接的作用。這個(gè)二極管在多數(shù)小功率MOS上和集成電路中是沒有的,而在功率MOS的圖上經(jīng)常也不畫出來。
所以你的問題可以理解為,用兩個(gè)相對(duì)串聯(lián)的NMOS管來傳交流電時(shí),在某一半周是用D為正S為負(fù)的MOS管串聯(lián)了一個(gè)正向?qū)щ姷亩O管來實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電,而那個(gè)D為負(fù)S為正的MOS管被與其并聯(lián)的正向?qū)щ姸O管旁路了。
電源反接,會(huì)給電路造成損壞,不過,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(hù)電路,達(dá)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,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(jì)?,F(xiàn)在的MOS管可以做到幾個(gè)毫歐的內(nèi)阻,假設(shè)是6.5毫歐,通過的電流為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管越來越便宜,所以人們逐漸慢慢開始使用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(dǎo)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的閥值開啟電壓,MOS管的DS就會(huì)導(dǎo)通,由于內(nèi)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(dǎo)通,和負(fù)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(dǎo)通,電源與負(fù)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(dǎo)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(dǎo)通。保護(hù)電路安全。
MOS管連接技巧:
NMOS管DS串到負(fù)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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