浅谈MOS管的米勒效应

MOS管米勒效应 米勒效应 阅读详情
AI摘要

本文详细介绍了MOS管的米勒效应及其在开关过程中的影响,包括开关损耗、导通损耗和截止损耗。MOS管损坏的主要原因是过流、过压和静电。开关原理涉及电压驱动型器件的工作机制,强调了栅极电荷Qgs和Qgd在控制开关速度和损耗中的作用。选择低Qgs和Qgd的MOS管以及低内阻的管子能有效降低损耗并提高效率。

前言

米勒电容是栅极和源级电容充电的绊脚石,因为栅极给栅-源电容Cgs充电达到一个平台后,栅极的充电电流必须给米勒电容Cgd充电,这时栅极和源级间电压不再升高,达到一个平台,这个是米勒平台。


一、什么是MOS管的米勒效应?

在控制器电路中的工作状态:开通过程(由截止到导通的过渡过程)、导通状态、关断过程(由导通到截止的过渡过程)、截止状态。
**米勒效应的影响:MOSFET的栅极驱动过程,可以简单的理解为驱动源对MOSFET的输入电容(主要是栅源极电容Cgs)的充放电过程;当Cgs达到门槛电压之后, MOSFET就会进入开通状态;当MOSFET开通后,Vds开始下降,Id开始上升,此时MOSFET进入饱和区;但由于米勒效应,Vgs会持续一段时间不再上升,此时Id已经达到最大,而Vds还在继续下降,直到米勒电容充满电,Vgs又上升到驱动电压的值,此时MOSFET进入电阻区,此时Vds彻底降下来,开通结束。
绿色:Vgs;黄色:Vds;紫色:Id;
绿色:Vgs;黄色:Vds;紫色:Id;

mos管的米勒效应

在这里插入图片描述

Mos主要损耗也对应这几个状态,开关损耗(开通过程和关断过程),导通损耗,截止损耗(漏电流引起的,这个忽略不计),还有雪崩能量损耗。只要把这些损耗控制在mos承受规格之内,mos即会正常工作,超出承受范围,即发生损坏。而开关损耗往往大于导通状态损耗,不同mos这个差距可能很大。

二、Mos损坏

搞懂MOS管的米勒效应 在驱动前,Crss上是高电压,当驱动波形上升到阈值电压时,MOS管导通,d极电压急剧下降,通过Crss拉低g脚驱动电压,如果驱动功率不足,将在驱动波形的上升沿阈值电压附近留下一个阶梯,如下图。然而,这三个等效电容是构成串并联组合关系,它们并不是独立的,而是相互影响,其中一个关键电容就是米勒电容Cgd。但因为MOS管的制造工艺,一定会产生Cgd,也就是米勒电容一定会存在,所以米勒效应不能避免。所以在米勒平台,是Cgd充电的过程,这时候Vgs变化很小,当Cgd和Cgs处在同等水平时,Vgs才开始继续上升。 阅读详情

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