MOS管体二极管的来源与作用解析

1.MOS管的体二极管的来源

下图是NMOS的示意图，从图中红色框内可以看到，MOS在D、S极之间并联了一个二极管，其被称为体二极管，或者叫寄生二极管、续流二极管。

体二极管的产生是由于生产工艺造成的。总所周知，不管是MOS还是二极管，都是由半导体材料构成，我们都知道二极管是由一对PN结构成的。见下图，P型区对应二极管的阳极，N型区对应二极管的负极。

从下图(1)可以看出，MOS中的氧化物O指的是二氧化硅SiO2，SiO2不导电，所以驱动极G基本不走电流，因此MOS功耗比较低，是电压型驱动器件。

从(1)也可以看出，MOS除了D、G、S三个极之外，还有一个Sub极，Sub和S极短接，因此(2)MOS的电路符号中，会将MOS内部指向沟道N沟道的箭头和S极连接在一起。从(3)中可以看到，从D极的N型区->中间P型区->Sub极->S极，刚好构成了一个二极管结构，并且处于反偏状态，这就是MOS符号中并联了一个二极管的原因。从上面的分析可以知道，这个二极管是MOS结构和工艺使然的，说它是寄生二极管其实不太合适，体二极管（body-diode）的称呼还是相对准确一些。
体二极管只在单个MOS管中，集成芯片IC中是没有的。因为一般情况下，单体的MOS管B极（也就是上述的Sub极）是不独自引出来的，通过把它接到S极上，也就是和S极短路，那么自然而然这个PN结就相当于是S极到D极了。

IC芯片设计内部，是把B极接到电压最低或者最高，并非一定是S极。如果B极悬空，那么S极和D极之间就没有这个二极管了。
体二极管其实就是一个普通的二极管，也能过较大的电流，比如下面这个，DS沟道能过5.8A，体二极管能过2.9A。

大多数MOS管规格书上，是不会给出MOS管体二极管相关参数的，或者给的数据比较少。如果我们要应用在电路中，需要让厂家提供详细的数据。他们的数据会很完整，包括不同电流下的压降，不用温度下的数据，如常温25℃，75℃等等。
2.MOS管的体二极管的作用从网上汇总的资料来看，MOS管的体二极管的作用如下：（1）MOSFET 的寄生二极管，作用是防止 VDD 过压的情况下，烧坏 MOS 管，因为在过压对 MOS 管造成破坏之前，二极管先反向击穿，将大电流直接到地，从而避免 MOS 管被烧坏。
（2）防止 MOS 管的源极和漏极反接时烧坏 MOS 管，也可以在电路有反向感生电压时，为反向感生电压提供通路，避免反向感生电压击穿MOS管。（如在感性负载（马达继电器）应用中，主要用来保护回路。）
（3）有的电池保护板，在锂电池过放后，会开启保护功能：关闭放电MOS。当插上充电器后，就利用MOS体二极管，使得电路导通，系统正常工作。