关注公众号

关注公众号

手机扫码查看

手机查看

喜欢作者

打赏方式

微信支付微信支付
支付宝支付支付宝支付
×

臭名昭著的MOS管米勒效应(二)

2020.9.28

那在米勒平台究竟发生了一些什么?

以NMOS管来说,在MOS管开启之前,D极电压是大于G极电压的,随着输入电压的增大,Vgs在增大,Cgd存储的电荷同时需要和输入电压进行中和,因为MOS管完全导通时,G极电压是大于D极电压的。

所以在米勒平台,是Cgd充电的过程,这时候Vgs变化则很小,当Cgd和Cgs处在同等水平时,Vgs才开始继续上升。

我们以下右图来分析米勒效应,这个电路图是一个什么情况?

wx_article_20200825100200_JZWmlA.jpg

MOS管D极负载是电感加续流二极管,工作模式和DC-DC BUCK一样,MOS管导通时,VDD对电感L进行充电,因为MOS管导通时间极短,可以近似电感为一个恒流源,在MOS管关闭时,续流二极管给电感L提供一个泄放路径,形成续流。

MOS管的开启可以分为4个阶段。

t0~t1阶段

从t0开始,G极给电容Cgs充电,Vgs从0V上升到Vgs(th)时,MOS管都处于截止状态,Vds保持不变,Id为零。

t1~t2阶段

从t1后,Vgs大于MOS管开启电压Vgs(th),MOS管开始导通,Id电流上升,此时的等效电路图如下所示,在IDS电流没有达到电感电流时,一部分电流会流过二极管,二极管DF仍是导通状态,二极管的两端处于一个钳位状态,这个时候Vds电压几乎不变,只有一个很小的下降(杂散电感的影响)。

wx_article_20200825100200_ujCYhR.jpg

t1~t2阶段等效电路

t2~t3阶段

随着Vgs电压的上升,IDS电流和电感电流一样时,MOS管D极电压不再被二极管DF钳位,DF处于反向截止状态,所以Vds开始下降,这时候G极的驱动电流转移给Cgd充电,Vgs出现了米勒平台,Vgs电压维持不变,Vds逐渐下降至导通压降VF。

wx_article_20200825100200_mLGfb6.jpg

t2~t3阶段等效电路

t3~t4阶段

当米勒电容Cgd充满电时,Vgs电压继续上升,直至MOS管完全导通。

结合MOS管输出曲线,总结一下MOS管的导通过程

t0~t1,MOS管处于截止区;t1后,Vgs超过MOS管开启电压,随着Vgs的增大,ID增大,当ID上升到和电感电流一样时,续流二极管反向截止,t2~t3时间段,Vgs进入米勒平台期,这个时候D极电压不再被续流二极管钳位,MOS的夹断区变小,t3后进入线性电阻区,Vgs则继续上升,Vds逐渐减小,直至MOS管完全导通。

wx_article_20200825100200_PYKFRb.jpg

MOS管输出曲线


推荐
关闭