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MOS管的源極和漏極是否可以互換使用,場(chǎng)效應(yīng)管的D極和S極呢?

發(fā)布人:深圳半導(dǎo)體 時(shí)間:2022-10-25 來(lái)源:工程師 發(fā)布文章

從金譽(yù)半導(dǎo)體上一篇文章中,我們可以看出,按照MOSFET的內(nèi)部導(dǎo)通原理來(lái)說(shuō),所有管子id電流是可以雙向流過(guò)的,讓人感覺(jué)似乎使用時(shí)D-S可以互換,也有很多資料在做功能或者產(chǎn)品對(duì)比時(shí),也表明D-S可以互換,大多一筆帶過(guò)不做深入解釋。

那區(qū)分D/S極的意義何在?只是為了討論電流流向和計(jì)算的時(shí)候方便嗎?

前文我們了解到,MOS管的電流從源極S出發(fā),流向漏極D。電流方向由D指向S,稱為漏極電流ID,因此MOS管的源極和漏極就是場(chǎng)效應(yīng)管的D極和S極。

從生產(chǎn)工藝上看,場(chǎng)效應(yīng)管的D極和S極是對(duì)稱的,使用時(shí)并無(wú)本質(zhì)區(qū)別。所以可以互換這個(gè)說(shuō)法并沒(méi)有什么問(wèn)題。

但制造MOSFET時(shí),因?yàn)橛畜w二極管(Body Diode)并在D-S之間,故實(shí)際應(yīng)用時(shí)D-S根本就是不能互換了;體二極管是MOSFET制程過(guò)程中,天然形成的,沒(méi)有辦法避免。如下圖:

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作開關(guān)管用的場(chǎng)效應(yīng)管,就屬于這種特例(一般為功率型NMOS管)。對(duì)于增強(qiáng)型NMOS/管,從其轉(zhuǎn)移特性看,其Ugs要大于開啟電壓(一般為幾伏),管子才導(dǎo)通。而耗盡型NMOS管盡管Ugs可以為正、零或負(fù)值,但其Ugs=UP時(shí)(UP稱夾斷電壓,為負(fù)的幾伏),:Id=0,管子截止,所以對(duì)于NMOS管,實(shí)際使用時(shí),G極對(duì)地電位較低,若S極接供電(高電位),則Ugs遠(yuǎn)小于0,超出管子的使用條件,必使管子擊穿損壞。

從輸出特性看,對(duì)于功率型NMOS管,工作時(shí)Uds>O,漏極擊穿電壓V(BR)ds很高,反之Usd很低,若S接高電位,D接低電位,則MOS管將被擊穿。

綜上所述,MOS管的D、S極不可隨意互換使用,功率型MOS管其D、S極絕不能互換。對(duì)于功率型MOS管,D、S極間多接有保護(hù)二極管D,有的G、S間極也接有保護(hù)二極管

D-S交換使用后,若外部負(fù)載電流的方向,與體二極管的導(dǎo)通方向一致時(shí),那么柵極G將失去控制作用,此刻,若期望管子導(dǎo)通還好,但若期望管子關(guān)斷,就會(huì)發(fā)現(xiàn)根本就關(guān)不斷。因此當(dāng)場(chǎng)效應(yīng)管作為電源開關(guān)的時(shí)候,通常會(huì)需要外加一個(gè)快恢復(fù)二極管以保護(hù)場(chǎng)效應(yīng)管,或者來(lái)續(xù)流。

所以我們大致也能得出,MOSFET本質(zhì)上就是一個(gè)受驅(qū)動(dòng)電壓控制的高速電子開關(guān),它只會(huì)工作在導(dǎo)通,或關(guān)斷2個(gè)狀態(tài)之一。以上大家還有什么問(wèn)題想要了解的嗎?可以在評(píng)論區(qū)留言哦~


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