VGS在線性區，功率MOSFET反向導通的問題

小融一號

圖1為二個P溝道的功率MOSFET組成的充電電路，P溝道的功率MOSFET的型號為：AO4459。Q3和R1實現恒流或限流充電功能，Q4控制電路的工作。

圖1：P溝道MOSFET組成充電電路

電路工作時，客戶工程師發現：Vin=5V，ID=100mA，VGS=2.5V時，Q1的導通壓降只有0.06V，那么，這是不是表明：功率MOSFET在反向工作的時候，VTH比正向導通的時候低？是不是二極管的分流作用導致反向工作時的壓降降低呢？

AO4459的一些特性如下：

圖2：AO4459的二極管特性

圖3：AO4459的傳輸特性

VTH是功率MOSFET的固有特性，表示功率MOSFET在開通過程中溝道形成的臨界電壓。

導通電阻表示功率MOSFET完全開后的電阻，和上述的線性區工作狀態并不相同。

功率MOSFET的內部二極管導通的反向工作狀態，因為其S、D極的電壓為二極管的壓降，因此并沒有線性區的過程，也就是為什么同步整流SSR為零電壓開關ZVS，沒有開關損耗的原因。

P溝通的功率MOSFE的二極管先導通，和通用的二極管一樣，PN結的耗盡層減小到消失，N區的電子會注到P區，P區的空穴會注入到N區，形成非平衡少子。

圖4：二極管正向導通

圖5：少子注入對溝道影響

在N-Body區的溝道附近，P區的空穴注入到N-Body區，同時，N-Body區電子也會注入到P區，這樣實際上增加了溝道中空穴的濃度，促進了N-Body區溝道中反型層的形成，因此，溝道飽和前，同樣的VGH電壓下形成更寬的溝道，降低溝道的導通電阻，也就是降低了導通壓降。

隨著VGH電壓的提高，溝道狹窄區的載流子接近飽和，溝道的導通電阻及導通壓降就不再有明顯的變化。

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