图文并茂,要是早点刷到,MOS管的米勒效应不早就明白了?
一、认识米勒效应MOS管内部有寄生电容Cgs、Cgd、Cds,其等效电路模型如下图1所示。因为寄生电容的存在,所以MOS管的开启过程其实质就是给栅极电容充电的过程
其中:
输入电容:Ciss=Cgs+Cgd;
输出电容:Coss=Cgd+Cds;
反向传输电容:Crss=Cgd,也叫米勒电容。
米勒效应的罪魁祸首就是米勒电容,米勒效应指其输入输出之间的分布电容Cgd在反相放大的作用下,使得等效输入电容值放大的效应,米勒效应会形成米勒平台。
图 1 MOS管的等效模型二、理解米勒效应
MOS管的Cgd会引起米勒效应:在MOS开通过程中,Vgs上升到某一电压,持续一段时间后,Vgs又继续上升,使得导通时间变长,开通损耗加剧,具体过程如下图2所示:
阶段1(t0~t1):Vgs电压上升,Ig主要给Cgs充电;
阶段2(t1~t2):Vgs电压达到开启阈值 Vgs(th),MOS管开始导通,Ids快速上升,Vds开始略微下降;Vgs继续上升,为Cgs充电,直至进入米勒平台;
阶段3(t2~t3):随着Vds大幅快速下降,驱动电流Ig除了继续为Cgs充电外,还有为Cgd充电,这段时间Vgs几乎没有增加,这段时间就是米勒平台;
阶段4(t3~t4):随着Cgd逐渐充满,MOS管完全导通,Vgs继续增加,直到接近 Vcc。

图 2 MOS管的开通过程三、米勒平台波形实测
如下图3所示,MOS管的米勒效应会使栅极在驱动波形的上升沿阈值电压附近留下一个阶梯,即米勒平台,这个平台增加了MOS管的导通时间,造成了我们通常所说的导通损耗。值得注意的是因为MOS管制造工艺,必定产生Cgd,也就是米勒电容必定存在,所以米勒效应不可避免,因此在频繁开关的应用场合需要特别注意MOS管的Cgd参数。

图3 MOS管的米勒平台





