開關MOS寄生二極管的多種妙用

　　寄生二極管由來

　　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，然后通過刻蝕技術形成深度超過P基區的溝槽，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，背面的N+substrate為漏區，在柵極加上一定正電壓后，溝槽壁側的P基區反型，形成垂直溝道。

　　由下圖中的結構可以看到，P基區和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狀態下模態切換

　　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狀態下模態切換

　　LLC變換器工作波形

　　LLC變換器輸出短路狀態1波形

　　LLC變換器輸出短路狀態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