要先MOS管用的好,先搞清楚“米勒效应”
核桃设计分享 2025-01-13

我们直接进入主题,先看图(MOS管的等效模型):图1就如上图所示,MOS就不单纯是一个MOS了,Cds,Cgd,Cgs就是MOS的寄生电容,在制造的时候寄生电容是与生俱来的,由结构特性所决定,无法消除。在图1中输入电容Cin=Cgs+Cgd输出电容Cout=Cds+Cgd其中,米勒电容也叫反向传输后电容,即CRSS=Cgd  CRSS:反向传输电容。而Cdg不是恒定不变的,它会随着S极和D极之间的电压变化而变化。米勒效应的定义: 指的是MOS管G极和D极之间的CRSS(反向传输电容)在开关的作用下引起的瞬态变化的现象。以NMOS为例,如下图所示:VG驱动MOS管时,可以简单的看成给输入电容充放电的一个过程,如下波形图所示:米勒效应图接下来,我们分阶段来分析米勒效应这个波形。t0~t1阶段,电流Ig给寄生电容Cgs进行充电,注意,t1之前MOS还是处于关闭状态,也就是这个时刻的电压未能达到MOS管的导通阈值Vg(th),直到升到t1时刻Vgs才上升到Vg(th)。t1~t2阶段,此阶段Ig依旧给Cgs充电,MOS管开始导通,Id电流开始稳步上升。t2~t3阶段,这个阶段MOS管开始进入米勒平台时期,这个时期Ig开始转移到给Cgd进行充电,此时Id最大,Vds开始下降,Vgs电压维持不变。t3~t4阶段,这个阶段Vgs会持续上升到MOS完全导通,而米勒电容Cgd也是这个时期充满。

如何减少米勒效应:危害:MOS管米勒效应产生的米勒平台,会直接影响驱动电压和MOS开通阶段的时间,也会影响MOS截止阶段驱动电压的下降时间,加长整个开关时间,增加损耗,降低整体效率。措施1:减小驱动电阻和提高驱动电压,本质上就是提高驱动电流,加快电容的充电时间。措施2:优化PCB布线,尽量缩短驱动信号线的长度,加大宽度,以减少寄生电感。措施3:选择Cdg较小的MOS管。措施4:使用零电压开关技术。好了,今天就先到这吧!祝大伙周末愉快!


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