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  • 開關MOS寄生二極管的多種妙用
    開關MOS寄生二極管的多種妙用
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  •   發(fā)布日期: 2018-09-16  瀏覽次數: 1,324

    寄生二極管是由生產工藝造成的,大功率MOS管漏極從硅片底部引出,就會有這個寄生二極管。小功率MOS管例如集成芯片中的MOS管是平面結構,漏極引出方向是從硅片的上面也就是與源極等同一方向,沒有這個二極管。模擬電路書里講得就是小功率MOS管的結構,所以沒有這個二極管。但D極和襯底之間都存在寄生二極管,如果是單個晶體管,襯底當然接S極,因此自然在DS之間有二極管。如果在IC里面,N—MOS襯底接最低的電壓,P—MOS襯底接最高電壓,不一定和S極相連,所以DS之間不一定有寄生二極管。

    寄生二極管作用:

    當電路中產生很大的瞬間反向電流時,可以通過這個二極管導出來,不至于擊穿這個MOS管。(起到保護MOS管的作用)

    溝槽Trench型N溝道增強型功率MOSFET的結構如下圖所示,在N-epi外延層上擴散形成P基區(qū),然后通過刻蝕技術形成深度超過P基區(qū)的溝槽,在溝槽壁上熱氧化生成柵氧化層,再用多晶硅填充溝槽,利用自對準工藝形成N+源區(qū),背面的N+substrate為漏區(qū),在柵極加上一定正電壓后,溝槽壁側的P基區(qū)反型,形成垂直溝道。

    由下圖中的結構可以看到,P基區(qū)和N-epi形成了一個PN結,即MOSFET的寄生體二極管。

    MOSFET剖面結構 

    體二極管主要參數 

    二極管特性測試電路 

    二極管恢復曲線 

    MOSFET體二極管反向恢復過程波形 

    MOSFET體二極管應用場合 

    全橋逆變電路

    三相橋電路 

    LLC半橋諧振電路ZVS 

    移相全橋PSFB ZVS 

    HID照明(ZVS) 

    MOSFET體二極管應用分析 

    MOSFET體二極管反向恢復 

    LLC半橋諧振變換器 

    LLC電壓增益

    LLC變換器 ZVS狀態(tài)下模態(tài)切換 

    LLC變換器工作波形(ZVS模式) 

    LLC變換器工作波形(ZVS模式,輕載) 

    LLC變換器 ZCS狀態(tài)下模態(tài)切換 

    LLC變換器工作波形

    LLC變換器輸出短路狀態(tài)1波形

    LLC變換器輸出短路狀態(tài)2波形 

    LLC啟動過程 - 二極管反向恢復 

    LLC啟動過程 - 二極管反向恢復 

    HID照明電源(帶載切換成開路) 

    HID照明電源啟動過程 

    HID照明電源(低于諧振頻率工作波形) 

    HID照明電源實測波形 


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