開關(guān)MOS寄生二極管的多種妙用

MOSFET體二極管特性

寄生二極管由來

是由生產(chǎn)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(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)，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(dāng)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(dāng)電路中產(chǎn)生很大的瞬間反向電流時，可以通過這個二極管導(dǎo)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(jié)構(gòu)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(shù)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(cè)的P基區(qū)反型，形成垂直溝道。

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

MOSFET剖面結(jié)構(gòu)

體二極管主要參數(shù)

二極管特性測試電路

二極管恢復(fù)曲線

MOSFET體二極管反向恢復(fù)過程波形

MOSFET體二極管應(yīng)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(yīng)用分析

MOSFET體二極管反向恢復(fù)

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(fù)

LLC啟動過程 - 二極管反向恢復(fù)

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