米勒效应的影响.docx
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。般推荐值加0.ICiess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InOSdatasheet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IilOS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Fig.12.ThegraphofVos(t)1io(t),V0s(t),i>(t)whenturnontotl:Vgsfrom0toVth.Mosfct没通.电流由寄生二极管Df.tPt2:VgsfromVthtoVa.Idt2t3: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×dVdt(1)因此，向MoSFET施加电压时，将产生输入电流Igate=Il+12,如下图所示。在右侧电压节点上利用式(1),可得到：Il=Cgd×d(Vgs-Vds)dt=Cgd×(dVgs/dt-dVds/dt)(2)I2=Cgs×d(Vgsdt)(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：Av=-Vds/Vgs(4)将式(4)代入式(2)中，可得：Il=CgdX(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=Il+I2=(Cgd×(1+Av)+Cgs)×dVgsdt=Ceq×dVgsdt(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Cgso门电流的分流比：11:12=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+CgdCoss=Cds+CgdCrss=Cgd
