MOSFET为什么有 “体二极管”

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本文转载自: 硬件十万个为什么

我们在计算开关电源的时候,同步控制器的MOSFET下管的体二极管在死区时间的时候,会起作用。实现死区时间的续流。我们在计算开关电源的下管的损耗的时候,需要计算这个体二极管的损耗。

二极管导通损耗

二极管导通损耗

如果是同步控制器,我们需要计算下管的体二极管在死区时间的导通损耗。如果是非同步控制器,我们则需要计算二极管的续流时间的所有损耗。

MOSFET控制时序MOSFET控制时序MOSFET控制时序5

二极管功耗,与正向导通电压、开关频率、死区时间、平均电流、相数有关。

所以我们需要选择,体二极管的导通电压更小的MOSFET;死区时间更小的控制器MOSFET组合;适当选择开关频率。

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互补PWM的死区时间

相对于PWM来说,死区时间是在PWM输出的这个时间,上下管都不会有输出,当然会使波形输出中断,死区时间一般只占百分之几的周期。但是当PWM波本身占空比小时,空出的部分要比死区还大,所以死区会影响输出的纹波,但应该不是起到决定性作用的。

MOS管,是MOSFET的缩写,全拼是Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,翻译过来是金属-氧化物半导体场效应晶体管,根据导电沟道的不同,MOS可以细分为NMOS和PMOS两种。

下图是NMOS的示意图,从图中红色框内可以看到,MOS在D、S极之间并联了一个二极管,有人说这个二极管是寄生二极管,有人说是体二极管,为什么要并联这个二极管?是否可以去除?

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MOS除了D、G、S三个极之外,还有一个Sub极,Sub和S极有连接关系,因此MOS的电路符号中,会将MOS内部指向沟道N沟道的箭头和S极连接在一起。S极与衬底极短接,导致S极到D极会有一个PN节。

很容易看出P-MOSFET里寄生二极管的来源了,源极(Source)和漏极(Drain)之间存在一个PN结,等效为寄生体二极管。

寄生体二极管

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