详解MOS管的米勒效应|图文剖析,必看-KIA MOS管

MOS管的米勒效应

以下是一个NMOS的开关电路，阶跃旌旗灯号VG1设置DC电平2V，方波（振幅2V，频次50Hz），T2的开启电压2V，以是MOS管T2会以周期T=20ms停止开启和停止状况的切换。

起首仿真Vgs和Vds的波形，会看到Vgs=2V的时辰有一个小平台，为甚么Vgs在回升时会有一个小平台？

MOS管Vgs小平台

带着这个疑难，咱们测验考试将电阻R1由5K改成1K，再次仿真，发明这个平台变得很小，几近不了，这又是为甚么呢？

MOS管Vgs小平台有改良，为了懂得这类景象，须要实际常识的撑持。

MOS管的米勒效应：MOS管的等效模子，咱们凡是看到的MOS管图形是左侧这类，右侧的称为MOS管的等效模子。 此中：Cgs称为GS寄生电容，Cgd称为GD寄生电容，输入电容Ciss=Cgs+Cgd，输入电容Coss=Cgd+Cds，反向传输电容Crss=Cgd，也叫米勒电容。

米勒效应的罪魁罪魁便是米勒电容，米勒效应指其输入输入之间的散布电容Cgd在反相缩小的作用下，使得等效输入电容值缩小的效应，米勒效应会构成米勒平台。

起首咱们须要晓得的一个点是：由于MOS管束造工艺，肯定产生Cgd，也便是米勒电容肯定存在，以是米勒效应不可防止。

那MOS管的米勒效应的错误谬误是甚么呢？MOS管的开启是一个从无到有的进程，MOS管D极和S綦重叠时辰越长，MOS管的导通消耗越大。由于有了米勒电容，有了米勒平台，MOS管的开启时辰变长，MOS管的导通消耗肯定会增大。

仿真时咱们将G极电阻R1变小以后，发明米勒平台有改良？缘由咱们应当都晓得了。

MOS管的开启能够看作是输入电压经由进程栅极电阻R1对寄生电容Cgs的充电进程，R1越小，Cgs充电越快，MOS管开启就越快，这是减小栅极电阻，米勒平台有改良的缘由。那在米勒平台究竟产生了一些甚么？

以NMOS管来讲，在MOS管开启之前，D极电压是大于G极电压的，跟着输入电压的增大，Vgs在增大，Cgd存储的电荷同时须要和输入电压停止中和，由于MOS管完整导通时，G极电压是大于D极电压的。

以是在米勒平台，是Cgd充电的进程，这时辰辰辰Vgs变更则很小，当Cgd和Cgs处在划一水日常平凡，Vgs才起头持续回升。咱们以下右图来阐发米勒效应，这个电路图是一个什么环境？

MOS管D极负载是电感加续流二极管，任务形式和DC-DC BUCK一样，MOS管导通时，VDD对电感L进行充电，由于MOS管导通时辰极短，能够类似电感为一个恒流源，在MOS管封闭时，续流二极管给电感L供给一个泄放途径，构成续流。

MOS管的开启能够分为4个阶段。  t0~t1阶段从t0起头，G极给电容Cgs充电，Vgs从0V回升到Vgs(th)时，MOS管都处于停止状况，Vds坚持稳定，Id为零。

t1~t2阶段从t1后，Vgs大于MOS管开启电压Vgs(th)，MOS管起头导通，Id电流回升，此时的等效电路图以下所示，在IDS电流不到达电感电流时，一局部电流会流过二极管，二极管DF仍是导通状况，二极管的两头处于一个钳位状况，这个时辰Vds电压几近稳定，只要一个很小的下降（杂散电感的响）。

t1~t2阶段等效电路  t2~t3阶段跟着Vgs电压的回升，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处于反向停止状况，以是Vds起头降落，这时辰辰辰G极的驱动电流转移给Cgd充电，Vgs呈现了米勒平台，Vgs电压保持稳定，Vds逐步降落至导通压降VF。

t2~t3阶段等效电路  t3~t4阶段当米勒电容Cgd布满电时，Vgs电压持续回升，直至MOS管完整导通。连系MOS管输入曲线，总结一下MOS管的导通进程  t0~t1，MOS管处于停止区；

t1后，Vgs跨越MOS管开启电压，跟着Vgs的增大，ID增大，当ID回升到和电感电流一样时，续流二极管反向停止，t2~t3时辰段，Vgs进入米勒平台期，这个时辰D极电压不再被续流二极管钳位，MOS的夹断区变小，t3落后入线性电阻区，Vgs则持续回升，Vds逐步减小，直至MOS管完整导通。

MOS管输入曲线

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