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MOS管是電子電路里的重要角色，金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（MOSFET），聽著挺高大上吧？這東西效率高、功耗低，開關(guān)特性也不錯，老招人稀罕了。要想整明白MOS管咋工作的，就得先搞清楚它內(nèi)部是咋構(gòu)造的，而這里頭體二極管可是個關(guān)鍵部分。接下來咱就仔細瞅瞅。 MOS管的基本構(gòu)造呢，主要就是源極（Source）、漏極（Drain）和柵極（Gate）這仨部分。源極和漏極是管電流的主要端口，柵極呢，就是用來控制源極和漏極之間電流的開關(guān)。MOSFET的工作原理是靠電場效應(yīng)，柵極加個電壓就能弄出個電場，這樣就能調(diào)節(jié)通道的導(dǎo)通狀態(tài)了。不過這MOS管里頭還有個重要的結(jié)構(gòu)，那就是體二極管。 咱再說說體二極管是咋形成的。在MOS管的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)里，一般都有P型和N型半導(dǎo)體材料。這兩種材料一搭，就形成了PN結(jié)，體二極管就是從這兒來的。具體來講，MOS管的N溝道型結(jié)構(gòu)中，源極和漏極通常是N型，基底（體）是P型。在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間，就有了個PN結(jié)，這PN結(jié)在沒外部驅(qū)動電壓的時候，就有AT0805DRE074K32L二極管的那股子特性。 MOS管要是關(guān)著的時候，體二極管就是反向偏置的狀態(tài)，電流基本就流不過去�？梢怯行┨厥馇闆r，比如說MOS管被反向偏置了，或者外部電壓太大了，這體二極管就會被激活，電流就能通過了。這就是MOSFET內(nèi)部體二極管形成和利用的基礎(chǔ)。 那體二極管有啥作用呢？這作用可多了去了。 首先，能保護電流。在電路設(shè)計里，體二極管能給電流回流提供個道兒。要是有電流逆向流動，體二極管能趕緊導(dǎo)通，這樣就能防止MOS管被弄壞了。在有些地方，比如電動機驅(qū)動里，這特性就能避免反向電流把器件搞壞。 其次，能管電源。在開關(guān)電源或者DC - DC轉(zhuǎn)換器里，體二極管是個重要的電源管理元件。有些電源設(shè)計就用體二極管來實現(xiàn)功率轉(zhuǎn)換的自由輪回，能提高轉(zhuǎn)換效率呢。 再有，在特定的應(yīng)用里，體二極管還能和別的二極管一起干活，幫著電路快點恢復(fù)到開啟狀態(tài)。比如說在一些高頻應(yīng)用里，因為它的結(jié)構(gòu)特性，體二極管能讓電路快速導(dǎo)通，完成開關(guān)操作。 最后，體二極管還能產(chǎn)生負載電流。在負載瞬態(tài)的情況下，它能提供瞬間的負載電流，讓電流能一直流著，保證系統(tǒng)穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)運行。 體二極管的特性對電路高性能運行也老重要了。它正向?qū)妷旱�，開關(guān)速度快，在快速開關(guān)電路里用著可好了。而且它反向恢復(fù)特性也不錯，能減小電路里的電磁干擾（EMI）。體二極管的反向電流特性也是研究的重點，在一些應(yīng)用里，特別是高溫工作的時候，反向電流可能會影響MOS管的導(dǎo)通性能。所以選MOSFET的時候，得好好了解下體二極管的反向特性。 市場上不同類型的MOSFET，它們的體二極管特性可能差別挺大。比如說增強型MOSFET和耗盡型MOSFET，它們的體二極管特性因為設(shè)計和應(yīng)用的不同也不一樣。所以選MOSFET做設(shè)計的時候，可得仔細看看產(chǎn)品規(guī)格書，好弄出個最好的使用方案。 在一些高性能的MOSFET里，體二極管經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計，充電放電效率提高了，開關(guān)過程中的損耗也減少了。這樣一來，MOSFET在功率管理、信號放大這些地方就能更靈活地發(fā)揮作用了。 體二極管的應(yīng)用場景也不少呢。在電機驅(qū)動電路里，它給逆向電流提供了安全通道。在逆變器里，它能幫忙管理功率流動，保證電力轉(zhuǎn)換的效率。在開關(guān)電源里，它讓開關(guān)電源的設(shè)計更靈活高效，用戶可以根據(jù)自己的需要隨便配置。 隨著電子技術(shù)不停地發(fā)展，對MOSFET內(nèi)部構(gòu)造，特別是體二極管的形成和作用有深刻的理解，已經(jīng)成了設(shè)計高效、可靠電路的基礎(chǔ)了。設(shè)計人員得不停地摸索研究，才能更好地利用這個重要的半導(dǎo)體元件。 來源：互聯(lián)網(wǎng) AO-Electronics傲壹電子 QQ：3032171290 電話：0755-2821 9272 官網(wǎng)：http://www.aoelectronics.com 中文網(wǎng)：https://aoelectronics.1688.com 掃碼可聯(lián)系微信 |
