米勒平臺形成的原理,米勒平臺怎么改善-KIA MOS管

米勒平臺形成原理

MOSFET的開關(guān)驅(qū)動過程，可以理解為驅(qū)動源對MOSFET的輸入電容（主要是柵源極電容Cgs）的充放電過程；當(dāng)Cgs達(dá)到門檻電壓之后， MOSFET就會進(jìn)入開通狀態(tài)；當(dāng)MOSFET開通后，Vds開始下降，Id開始上升，此時MOSFET進(jìn)入飽和區(qū)；但由于米勒效應(yīng)，Vgs會持續(xù)一段時間不再上升，此時Id已經(jīng)達(dá)到最大，而Vds還在繼續(xù)下降，直到米勒電容充滿電，Vgs又上升到驅(qū)動電壓的值，此時MOSFET進(jìn)入電阻區(qū)，此時Vds徹底降下來，開通結(jié)束。

由于米勒電容阻止了Vgs的上升，從而也就阻止了Vds的下降，這樣就會使損耗的時間加長。（Vgs上升，則導(dǎo)通電阻下降，從而Vds下降）

米勒效應(yīng)是由MOS管的米勒電容引發(fā)的，在MOS管開通過程中，GS電壓上升到某一電壓值后GS電壓有一段穩(wěn)定值，過后GS電壓又開始上升直至完全導(dǎo)通。為什么會有穩(wěn)定值這段呢？因為，在MOS開通前，D極電壓大于G極電壓，MOS寄生電容Cgd儲存的電量需要在其導(dǎo)通時注入G極與其中的電荷中和，因MOS完全導(dǎo)通后G極電壓大于D極電壓。米勒效應(yīng)會嚴(yán)重增加MOS的開通損耗。（MOS管不能很快得進(jìn)入開關(guān)狀態(tài)）

所以就出現(xiàn)了所謂的圖騰驅(qū)動。選擇MOS時，Cgd越小開通損耗就越小。米勒效應(yīng)不可能完全消失。

MOSFET中的米勒平臺實際上就是MOSFET處于“放大區(qū)”的典型標(biāo)志。

用示波器測量GS電壓，可以看到在電壓上升過程中有一個平臺或凹坑，這就是米勒平臺。

米勒平臺形成的詳細(xì)過程

理論上驅(qū)動電路在G級和S級之間加足夠大的電容可以消除米勒效應(yīng)。但此時開關(guān)時間會拖的很長。一般推薦值加0.1Ciess的電容值是有好處的。

下圖中粗黑線中那個平緩部分就是米勒平臺。

柵荷系數(shù)的這張圖 在第一個轉(zhuǎn)折點處：Vds開始導(dǎo)通。Vds的變化通過Cgd和驅(qū)動源的內(nèi)阻形成一個微分。因為Vds近似線性下降，線性的微分是個常數(shù)，從而在Vgs處產(chǎn)生一個平臺。

米勒平臺是由于mos 的g d 兩端的電容引起的，即mos datasheet里的Crss 。

這個過程是給Cgd充電，所以Vgs變化很小，當(dāng)Cgd充到Vgs水平的時候，Vgs才開始繼續(xù)上升。

Cgd在mos剛開通的時候，通過mos快速放電，然后被驅(qū)動電壓反向充電，分擔(dān)了驅(qū)動電流，使得Cgs上的電壓上升變緩，出現(xiàn)平臺。

米勒平臺怎么改善？

增加驅(qū)動電路中的電容：

在G級和S級之間加足夠大的電容可以消除米勒效應(yīng)，但這樣做會延長開關(guān)時間。

選擇Cgd小的MOS管：

在選擇MOS管時，盡量選擇Cgd較小的器件，這有助于減少米勒平臺的影響。

縮短驅(qū)動信號布線長度：

減少寄生電感導(dǎo)致的米勒平臺震蕩電壓過沖，并選擇合適的柵極驅(qū)動電阻。

使用合適的門極驅(qū)動電阻：

通過選擇合適的門極驅(qū)動電阻RG來減緩米勒效應(yīng)的影響。

在GS端并聯(lián)電容：

雖然會增加驅(qū)動損耗，但可以有效抑制寄生電壓，防止米勒平臺震蕩。

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