功率MOSFET的开通和关断过程
本文就MOSFET的开关过程进行相关介绍与分析,首先简单介绍常规的基于栅极电荷的特性,理解MOSFET的开通和关断的过程,然后从漏极导通特性、也就是放大特性曲线,来理解其开通关断的过程,以及MOSFET在开关过程中所处的状态。
1、MOSFET开通和关断过程
的寄生参数示意图如图1所示,开通过程如图2所示。
图1 功率MOSFET的开关模型
t0时刻前,MOSFET工作于截止状态, t0时,MOSFET被驱动开通;
[t0-t1] 区间,MOSFET的GS电压经Vdrive对Ciss充电而上升,在t1时刻,到达维持电压Vth,MOSFET 开始导电。Vgs上升到VTH之前漏极电流Id≈0A,同时Vds的电压保持VDD不变。
[t1-t2] 区间,MOSFET的DS电流Id增加,Vds仍然保持VDD,Vgs上升到米勒平台电压,Id电流也上升到负载电流最大值Id(max),Vds电压开始从VDD下降。
[t2-t3] 区间,t2时刻,MOSFET工作在饱和区,Vgs保持不变, 此期间,Cgs不再消耗电荷,VDD开始给Cgd提供放电电流。
[t3-t4] 区间,至t3时刻, MOSFET的Vds降至饱和导通时的电压Vds= Id(max) × Rds(on), 米勒电容C