前言
基于二極管的反向截止特性,二極管經(jīng)常被用作隔離管,也就是把兩個信號源隔離開來,避免互相之間的影響,這也是常規(guī)做法,一般我們在某個電路中希望用多個信號驅(qū)動同一開關(guān)時,一般會給每個信號源串聯(lián)一個二極管來做隔離,從而避免信號源之間出現(xiàn)潛在通道互相影響。當(dāng)然這個信號源你也可以理解成電源,比如有些產(chǎn)品需要外接電源和電池雙電源進(jìn)行供電,成本比較低的一種方案就是用兩個二極管串聯(lián)來做雙電源供電的方案。
前段時間在做一個項目的時候,當(dāng)時電路中有一個MOS管采用了雙信號源驅(qū)動,然后在MOS的柵極就采用了雙二極管隔離,實際的電路是比較復(fù)雜,為了便于講解,就簡化成了下面的電路,最終的結(jié)果是12V電源和MOS管柵極反向串聯(lián)了一個二極管,本以為MOS管是不會導(dǎo)通的,但是MOS管居然導(dǎo)通了,接下來就分析一下這個問題。
問題剖析
二極管兩端加上反向電壓時,二極管PN結(jié)內(nèi)部的少數(shù)載流子的會存在漂移運(yùn)動,而這個漂移運(yùn)動就形成了反向電流。一般小功率鍺管的反向電流可達(dá)幾十μA,而小功率硅管的反向電流要小得多,一般在0.1μA以下,當(dāng)溫度升高時,少數(shù)載流子數(shù)目增加,使反向電流增大,特性曲線下移,研究表明,溫度每升高100℃,反向電流近似增大一倍。
對于肖特基二極管來說其漏電流會更高。一般小型肖特基二極管來說通常在μA級別,功率較大的肖特基二極管其漏電流可以達(dá)到mA級別,這已經(jīng)是一個很大的量級了。
那么回到我們的問題,即使MOS管柵極反向串聯(lián)了一個二極管,在高溫狀態(tài)下,二極管的反向漏電流無需達(dá)到1mA,即便只是達(dá)到100μA,這就相當(dāng)于一個100μA的電流源一直在給MOS管的柵極-源極寄生電容充電,把MOS管柵極-源極電壓充至開啟電壓只是時間問題,所以MOS管肯定會導(dǎo)通的。
總結(jié)
通過以上分析,能發(fā)現(xiàn),二極管的隔離并非是絕對的隔離,在一些特殊的場景之下,是達(dá)不到我們的預(yù)期隔離目的。