VGS在线性区，功率MOSFET反向导通的问题

融创

图1为二个P沟道的功率MOSFET组成的充电电路，P沟道的功率MOSFET的型号为：AO4459。Q3和R1实现恒流或限流充电功能，Q4控制电路的工作。

图1：P沟道MOSFET组成充电电路

电路工作时，客户工程师发现：Vin=5V，ID=100mA，VGS=2.5V时，Q1的导通压降只有0.06V，那么，这是不是表明：功率MOSFET在反向工作的时候，VTH比正向导通的时候低？是不是二极管的分流作用导致反向工作时的压降降低呢？

AO4459的一些特性如下：

图2：AO4459的二极管特性

图3：AO4459的传输特性

VTH是功率MOSFET的固有特性，表示功率MOSFET在开通过程中沟道形成的临界电压。

导通电阻表示功率MOSFET完全开后的电阻，和上述的线性区工作状态并不相同。

功率MOSFET的内部二极管导通的反向工作状态，因为其S、D极的电压为二极管的压降，因此并没有线性区的过程，也就是为什么同步整流SSR为零电压开关ZVS，没有开关损耗的原因。

P沟通的功率MOSFE的二极管先导通，和通用的二极管一样，PN结的耗尽层减小到消失，N区的电子会注到P区，P区的空穴会注入到N区，形成非平衡少子。

图4：二极管正向导通

图5：少子注入对沟道影响

在N-Body区的沟道附近，P区的空穴注入到N-Body区，同时，N-Body区电子也会注入到P区，这样实际上增加了沟道中空穴的浓度，促进了N-Body区沟道中反型层的形成，因此，沟道饱和前，同样的VGH电压下形成更宽的沟道，降低沟道的导通电阻，也就是降低了导通压降。

随着VGH电压的提高，沟道狭窄区的载流子接近饱和，沟道的导通电阻及导通压降就不再有明显的变化。

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