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  • MOS管的電流流向介紹
    • 發布時間:2024-08-16 18:15:54
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    MOS管的電流流向介紹
    在常規使用中,似乎流經NMOS和PMOS的電流只朝一個方向流動,但實際情況是,MOS的電流流向和BJT不一樣,BJT的電流流向已經固定,但是MOS并沒有。本節不從物理結構上闡述其電流流向,主要探討MOS的電流流向以及體二極管電流相關問題,為后續的電路設計夯實基礎。
    €1.MOS的電流流向
    圖5-1:使用建議MOS的電流流向
    MOS管的電流流向
    使用MOS時,常選擇的電流流向如圖5-1所示,NMOS從D極流向S極;PMOS從S極流向D極。然后我們發現他們的電流流向和各自寄生的體二極管Di極性是相反的。也就是說如果在開關使用場景,導通時電流只會通過MOS主體流過,Di是反極性不會有額外電流流過。關閉時MOS也處于完全關閉狀態。
    MOS管的電流流向
    圖5-2:MOS另外的電流流向
    而用圖5-2所示這種方式使用MOS,NMOS從S極流向D極;PMOS從D極流向S極。然后我們發現他們的電流流向和各自寄生的體二極管Di極性是相同的。也就是說如果在開關使用場景,導通時電流不僅會通過MOS主體流過,Di是同極性也會有額外少許電流。關閉時MOS實際并不處于完全關閉狀態,會有較大的電流從Di流過。
    MOS電流導通流向不是唯一的,在VGS滿足驅動條件時,主要是看源極和漏極之間的電位,漏極電位高于源極,電流D到S。源極電位高于漏極,電流S到D。
    €2.MOS的體二極管電流
    如圖5-3和 圖5-4 ,隨意挑選了幾款MOS,可以了解到其二極管流過的電流Is值,有些會標明二極管持續電流和脈沖電流。從值可以看出還是比較大的,并且每一個MOS管都會標注如圖5-5的關斷時寄生二極管電流值曲線,圖5-5為一款NMOS。
    當我們以圖5-2中NMOS的使用方式作為開關,當NMOS關斷時,仍會有比較大的電流經由Di從S流向N,實際上達不到開關的效果,這就是為什么開關場景仍以圖5-1的設計方式而不是圖5-2的方式。但這并不說明圖5-2所示的使用方式完全沒有使用的意義,在一些特別的場景,比如防反接,這樣的使用方式就特別有用(后面會講到)。
    MOS管的電流流向
    圖5-3:某款功率NMOS寄生二極管過流和壓降
    MOS管的電流流向MOS管的電流流向
    圖5-4:某款小信號NMOS寄生二極管過流和壓降
    MOS管的電流流向
    圖5-5:VGS=0V時,作為源極-漏極電壓的函數的源極電流--典型值
    €3.小結
    兩種電流流向的選擇不僅影響G極驅動的方式,也影響著是選擇高側還是低側開關,根據實際使用場景,合理選擇電流流向和驅動方式,靈活使用。
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