【电子基础知识】MOS体二极管的妙用

鸣涧

【电子基础知识】MOS体二极管的妙用


大家好，今天跟大家分享的是关于MOS体二极管的用法及理解。

背景

起因是这样的，公司一个产品的电源设计要求防反接，然后同事设计了一个电路，很多人看了第一反应就是，这能工作吗？这图画错了吧。你是不是也这样认为呢？咱们稍后一起分析。

本文主要从以下4个方面进行讲解

一、常规防反接电路的设计

防反接电路一般有以下做法

①串联二极管

优点：简单

缺点：功耗大，效率低

②输入端加整流桥

优点：不论什么极性都可以正常工作

缺点：功耗大，效率低，两个二极管导通，功耗是上一个方案的两倍。

二、MOS管的常规用法

我们在最开始学习MOS管的时候，大多都是从NMOS开始的。

常规NMOS导通后电流流向

当Vgs＞Vgs(th)，MOS管导通，电流的方向是从D到S。

很少听到电流方向是从S到D。

常规PMOS导通后电流流向

当Vgs＜Vgs(th)，MOS管导通，电流的方向是从S到D。

很少听到电流方向是从D到S。

三、MOS管防反接电路的设计及分析

同事设计的防反接电路如下，很多人看了第一反应就是，这电路对吗？

咱们一起来分析一下。

①当电源正常插入时

电源正极Vin_12V经过MOS体二极管，然后到负载RL，最后回到电源负极。假设体二极管的压降为0.7V，那么S极电压约为12-0.7=11.3V。

G极的电压为电阻R4，R5分压后得到，可根据MOS管的导通电压调整参数。

假设R4=1K，R5=10K，Vgs=Vg-Vs=-10.3V，满足PMOS导通条件。

管子导通后，导通压降基本为0，Vgs=-10.3V，管子维持导通状态。

这里有一点需要特别注意，就是此时MOS管的电流是D到S的，与往常我们经常见的S到D是反的。

①当电源反向插入时

电源反向插入，MOS体二极管反向，管子不通。

同时，Vg＞Vs，MOS导通条件不满足，所以管子也不通。

管子不通，无法形成电流回路，起到防反接的作用。

四、MOS体二极管能过多大电流？

看了上面的分析，估计很多小伙伴会有一个疑问：

体二极管能过多大的电流？不会烧坏吗？

体二极管，我们一般也叫寄生二极管，谈到“寄生”一词，我们首先会想到寄生电容和寄生电感，既然是寄生的，那么体二极管通过的电流就不会太大。

带着这个问题，我们去看一下某型号MOS管的规格书。

从上表可以看出，体二极管的持续电流是可以到11A，脉冲电流是可以到33A的，二极管的导通电压是1.4V。

对，持续电流是可以到11A，可能很多小伙伴对这个电流都比较意外。

今天的分享就到这里，希望对你有帮助。

来源：硬件笔记本