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MOS管开通的米勒效应 [复制链接]

1、MOS管开通过程

第一阶段,Vgs开始上升,Vds和Id保持不变,这个阶段驱动电流为栅极电容Cgs充电,一直到Vgs到达阈值Vgs(th),这个阶段MOS管处于截止区。

第二阶段,MOS管开始导通,Id开始有电流并逐步增加,在电流增长区间,Id达到做大电流,Vds略有下降,因为下降的di/dt在杂散电感上产生了一定压降,导致Vds有一定下降,MOS管进入饱和区。

第三阶段,在Id电流到达最大时刻即进入米勒平台,米乐平台就是Vgs在一段时间几乎不变的一个阶段,在饱和区存在跨导特性,Id=Vgs*gm,由此式可以得出,Id不变Vgs就不变,在这个阶段由于Id已经到达最大值,所以Vgs基本不变,所以是维持米勒平台的阶段。

第四阶段,驱动电流为Cgd充电,并导致Vds下降,由于Cgd电容大小变化由快到慢,所以Vds下降速度速度逐渐减缓。若要退出米勒平台,必须进入线性区,当Vds等于此时的Vgs-Vg(th)时,MOS管进入线性区,此时Vds的大小由Rds和Id决定,同时驱动电流继续为Cgs和Cgd充电,Vgs开始恢复并继续上升,MOS管基本导通。

2、米勒效应的影响

dv/dt振荡,当MOS管两端电压迅速上升的时候,通过Cgd所产生的电流在MOS管GS两端寄生电阻上产生的压降大于开启电压时,会使MOS管导通。

米勒振荡,MOS管的输入和输出是反向,当开关速度比较快时,引线电感和寄生电容引起振荡导致MOS管损坏加剧。

3、如何应对米勒效应

减缓驱动强度,栅极串入电阻降低开关频率。

在GS极之间并接瓷片电容,但是为什么是增加电阻电容值缩短充放电时间,应该是并联电容,容值增大,充电速度也会降低。

差异化放电,利用关断时增加二极管或者关断时直接短路GS.

MOS管的输出特性曲线到底哪个是线性区哪个是饱和区?我看不同的资料有不同的解区分。自己做了一个仿真如下图。对米勒效应的理解不知道对不对,请指教。

111111111.JPG

 

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3、如何应对米勒效应 减缓驱动强度,栅极串入电阻降低开关频率。 在GS极之间并接瓷片电容,但是为什么是增加电阻电容值缩短充放电时间,应该是并联电容,容值增大,充电速度也会降低。 以楼主这个描述,的确是需要看看附件的那篇文章 how to turn on a mosfet   详情 回复 发表于 2024-7-9 13:04

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【因为下降的di/dt在杂散电感上产生了一定压降】

不是下降的 di/dt ,此阶段电流上升,di/dt 为正。

也不是在【杂散电感】上产生压降,而是在MOS管漏极负载上产生压降。只有MOS管漏极接负载才会产生米勒效应,因为共源极电路输出输入反相。共门极电路和共漏极电路漏极无负载,是没有米勒效应的。


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【减缓驱动强度,栅极串入电阻降低开关频率】

恰恰相反。

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这个为什么,栅极驱动可以等效为一个RC一阶电路,电阻越大上升时间越长,不是这样吗?  详情 回复 发表于 2024-7-2 11:00

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【第四阶段,驱动电流为Cgd充电,并导致Vds下降……】

整个第四阶段,叙述错误。

因为MOS管漏极源极之间电压不再降低(Vds不再下降),所以退出米勒平台。


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版主还是有真功夫呀!


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减缓驱动强度,栅极串入电阻降低开关频率。

在GS极之间并接瓷片电容,但是为什么是增加电阻电容值缩短充放电时间,应该是并联电容,容值增大,充电速度也会降低


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建议静下心看看附件这篇文章,MOSFET导通过程以及米勒效应讲解的很详细

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how2-turn-on-a-mosfet.pdf

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这个文章写得很详细,果然是外来的和尚会念经 谢谢分享  详情 回复 发表于 2024-7-2 14:46

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maychang 发表于 2024-7-2 07:24 【减缓驱动强度,栅极串入电阻降低开关频率】 恰恰相反。

这个为什么,栅极驱动可以等效为一个RC一阶电路,电阻越大上升时间越长,不是这样吗?

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【这个为什么,栅极驱动可以等效为一个RC一阶电路,电阻越大上升时间越长,不是这样吗?】 你在首帖中是这样说的【减缓驱动强度,栅极串入电阻降低开关频率】 。门极串入一个小电阻,确实与米勒电容构成一个一阶  详情 回复 发表于 2024-7-2 11:15

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乱世煮酒论天下 发表于 2024-7-2 11:00 这个为什么,栅极驱动可以等效为一个RC一阶电路,电阻越大上升时间越长,不是这样吗?

【这个为什么,栅极驱动可以等效为一个RC一阶电路,电阻越大上升时间越长,不是这样吗?】

你在首帖中是这样说的【减缓驱动强度,栅极串入电阻降低开关频率】 。门极串入一个小电阻,确实与米勒电容构成一个一阶电路,使得漏极电流上升下降时间变长一些。但,第一开关频率没有变,不是【降低开关频率】。第二串入电阻目的不是【应对米勒效应】,而是降低开关电源对其它用电设备的干扰。


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beyond_笑谈 发表于 2024-7-2 09:38 建议静下心看看附件这篇文章,MOSFET导通过程以及米勒效应讲解的很详细  

这个文章写得很详细,果然是外来的和尚会念经

谢谢分享


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3、如何应对米勒效应

减缓驱动强度,栅极串入电阻降低开关频率。

在GS极之间并接瓷片电容,但是为什么是增加电阻电容值缩短充放电时间,应该是并联电容,容值增大,充电速度也会降低。

以楼主这个描述,的确是需要看看附件的那篇文章 how to turn on a mosfet


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