MOS管@@G极与@@S极之间的电阻@@作用@@

MOS管@@具有三个内在@@的寄生电容@@@@:Cgs、Cgd、Cds。这一点在@@@@MOS管@@的@@规格书中可以体现@@(规格书常用@@Ciss、Coss、Crss这三个参数代替@@)。MOS管@@之所以@@存在@@米勒效应@@,以及@@GS之间要并电阻@@@@,其源头都在@@于这三个寄生电容@@@@。

MOS管@@内部寄生电容@@示意@@

IRF3205寄生电容@@参数@@

1.MOS管@@的@@米勒效应@@

MOS管@@驱动之理想与现实@@

理想的@@MOS管@@驱动波形应是方波@@,当@@Cgs达到门槛电压之后@@, MOS管@@就会进入饱和导通@@状态@@。而@@实际上在@@@@MOS管@@的@@栅极驱动过程中@@,会存在@@一个米勒平台@@。米勒平台实际上就是@@MOS管@@处于@@“放大区@@”的典型标志@@,所以@@导致@@开通损耗很大@@。由此可见@@,米勒效应是一个对电路不利的却又客观存在@@的现象@@,在@@设计电路时需要加以考虑@@。

米勒平台形成的详细过程@@:

MOS管@@开启过程@@

将@@MOS管@@开启时间分解@@:

t0→t1:当@@GS两端电压达到门限电压@@Vgs(th)的时候@@(可以理解为@@对@@Cgs进行充电@@@@),MOS管@@开始导通@@@@,这之前@@MOS管@@处于@@截止区@@;

t1→t2:随着@@Vgs继续增大@@,Id开始增大@@,Vds开始下降@@,此时@@MOS管@@工作在@@饱和区@@(如何判断是在@@饱和区@@?直接通过公式可知@@:Vds>Vgs-Vth,Vds-Id输出特性曲线反着分析一遍@@),Id主要由@@Vgs决定@@,这个过程中@@Vds会稍微有点降低@@,主要是@@△I导致@@G极端一些寄生感抗等形成压降@@;

t2→t3:Vgs增大到一定程度后@@,出现米勒效应@@,Id已经达到饱和@@,此时@@Vgs会持续一段时间不再增加@@,而@@Vds继续下降@@,给@@Cgd充电@@,也正是因为@@需要给@@@@Cgd充电@@,所以@@Cgs两端电压变化就比较小@@(MOS管@@开通时@@,Vd>Vg,Cdg先通过@@MOS管@@放电@@,而@@后再反向充电@@@@,夺取了给@@@@Cgs的充电@@电流@@,造成了@@Vgs的平台@@);

t3→t4:Vgs继续上升@@,此时@@进入可变电阻@@区@@,DS导通@@,Vds降来下来@@(米勒平台由于限制了@@Vgs的增加@@,也就限制了导通@@电阻@@的降低@@@@,进而@@限制了@@Vds的降低@@,使得@@MOS管@@不能很快进入开关状态@@)。

2.MOS管@@G极与@@S极之间的电阻@@作用@@

反激电源图@@:R3为@@GS电阻@@

用一个简单的实验证明@@GS间电阻@@的重要性@@:取一只@@mos管@@,让它的@@G极悬空@@,然后在@@@@DS上加电压@@,结果发现输入电压才三四十伏的时候@@@@,MOS管@@的@@DS就会直接导通@@@@,如果不限流则可能损坏@@。按说此时@@没有驱动@@,MOS管@@不应导通@@@@。但其实由于@@MOS管@@寄生电容@@的存在@@@@,当@@在@@@@DS之间加电压时@@,加在@@@@DS之间电压会通过@@Cdg给@@Cgs充电@@,这样@@G极的电压就会抬高直到@@mos管@@导通@@@@。(假如采用变压器驱动@@,变压器绕组可以起到放电作用@@,所以@@即使不加@@GS电阻@@,在@@驱动没有的情况下@@,管@@子也不会自己导通@@@@)

在@@GS之间并联一个电阻@@@@(阻值约为@@几@@K到几十@@K),可以有效保障@@MOS管@@正常工作@@。首先@@,门极悬空@@时@@DS之间电压不会导致@@@@MOS管@@导通@@@@损坏@@,同时在@@没有驱动时能将@@@@MOS管@@的@@门极钳在@@低位@@,不会误动作@@,能可靠通断@@。

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