MOS管的米勒效应-讲的很详细.doc

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米勒效应的影响：

MOSFET的栅极驱动过程，可以简单的理解为驱动源对MOSFET的输入电容（主要是栅源极电容Cgs）的充放电过程；当Cgs达到门槛电压之后，MOSFET就会进入开通状态；当MOSFET开通后，Vds开始下降，Id开始上升，此时MOSFET进入饱和区；但由于米勒效应，Vgs会持续一段时间不再上升，此时Id已经达到最大，而Vds还在继续下降，直到米勒电容充满电，Vgs又上升到驱动电压的值，此时MOSFET进入电阻区，此时Vds彻底降下来，开通结束。

由于米勒电容阻止了Vgs的上升，从而也就阻止了Vds的下降，这样就会使损耗的时间加长。

（Vgs上升，则导通电阻下降，从而Vds下降）

米勒效应在MOS驱动中臭名昭著，他是由MOS管的米勒电容引发的米勒效应，在MOS管开通过程中，GS电压上升到某一电压值后GS电压有一段稳定值，过后GS电压又开始上升直至完全导通。

为什么会有稳定值这段呢？

因为，在MOS开通前，D极电压大于G极电压，MOS寄生电容Cgd储存的电量需要在其导通时注入G极与其中的电荷中和，因MOS完全导通后G极电压大于D极电压。

米勒效应会严重增加MOS的开通损耗。

（MOS管不能很快得进入开关状态）

所以就出现了所谓的图腾驱动！

！

选择MOS时，Cgd越小开通损耗就越小。

米勒效应不可能完全消失。

MOSFET中的米勒平台实际上就是MOSFET处于“放大区”的典型标志

用用示波器测量GS电压，可以看到在电压上升过程中有一个平台或凹坑，这就是米勒平台。

米勒效应指在MOS管开通过程会产生米勒平台，原理如下。

理论上驱动电路在G级和S级之间加足够大的电容可以消除米勒效应。

但此时开关时间会拖的很长。

一般推荐值加0.1Ciess的电容值是有好处的。

下图中粗黑线中那个平缓部分就是米勒平台。

删荷系数的这张图在第一个转折点处：

Vds开始导通。

Vds的变化通过Cgd和驱动源的内阻形成一个微分。

因为Vds近似线性下降，线性的微分是个常数，从而在Vgs处产生一个平台。

米勒平台是由于mos的gd两端的电容引起的，即mosdatasheet里的Crss。

这个过程是给Cgd充电，所以Vgs变化很小，当Cgd充到Vgs水平的时候，Vgs才开始继续上升。

Cgd在mos刚开通的时候，通过mos快速放电，然后被驱动电压反向充电，分担了驱动电流，使得Cgs上的电压上升变缓，出现平台

to~t1:

Vgsfrom0toVth.Mosfet没通.电流由寄生二极管Df.

t1~t2:

VgsfromVthtoVa.Id

t2~t3:

Vds下降.引起电流继续通过Cgd.Vdd越高越需要的时间越长.

Ig为驱动电流.

开始降的比较快.当Vdg接近为零时,Cgd增加.直到Vdg变负,Cgd增加到最大.下降变慢.

t3~t4:

Mosfet完全导通,运行在电阻区.Vgs继续上升到Vgg.

平台后期，VGS继续增大，IDS是变化很小，那是因为MOS饱和了。

。

。

，但是，从楼主的图中，这个平台还是有一段长度的。

这个平台期间，可以认为是MOS正处在放大期。

前一个拐点前：

MOS截止期，此时Cgs充电，Vgs向Vth逼进。

前一个拐点处：

MOS正式进入放大期

后一个拐点处：

MOS正式退出放大期，开始进入饱和期。

当斜率为dt的电压V施加到电容C上时（如驱动器的输出电压），将会增大电容内的电流：

I=C×dV/dt

（1）

因此，向MOSFET施加电压时，将产生输入电流Igate=I1+I2，如下图所示。

在右侧电压节点上利用式

（1），可得到：

I1=Cgd×d（Vgs-Vds）/dt=Cgd×（dVgs/dt-dVds/dt）

（2）

I2=Cgs×d（Vgs/dt）（3）

如果在MOSFET上施加栅-源电压Vgs，其漏-源电压Vds就会下降（即使是呈非线性下降）。

因此，可以将连接这两个电压的负增益定义为：

dAv=-Vds/Vgs（4）

将式（4）代入式

（2）中，可得：

I1=Cgd×（1+Av）dVgs/dt（5）

在转换（导通或关断）过程中，栅-源极的总等效电容Ceq为：

Igate=I1+I2=（Cgd×（1+Av）+Cgs）×dVgs/dt=Ceq×dVgs/dt（6）

式中（1+Av）这一项被称作米勒效应，它描述了电子器件中输出和输入之间的电容反馈。

当栅-漏电压接近于零时，将会产生米勒效应。

Cds分流最厉害的阶段是在放大区。

为啥？

因为这个阶段Vd变化最剧烈。

平台恰恰是在这个阶段形成。

你可认为：

门电流Igate完全被Cds吸走，而没有电流流向Cgs。

当Cgd通过mos放电结束后（即在平台区Cgd先放电然后Vgs给它充电），MOS进入了饱和阶段，Vd变化缓慢。

虽然Vgs的增长也能够让部分电流流想Cds，但主要的门电流是流向Cgs。

门电流的分流比：

I1：

I2=Cds：

Cgs，看看电流谁分的多？

呵呵。

当mos放电结束后，近似地认为门电流全部流过Cgs，因此：

Vgs重新开始增长

在手册中，Ciss=Cgs+Cgd

Coss=Cds+Cgd

Crss=Cgd