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MOS管的米勒效應真就一無是處了嗎?

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MOS管米勒效應會延長開關頻率,增加功耗,降低穩定性,形成米勒平臺。雖無法完全消除,但可通過減少柵極電阻或增加並聯電容來減小米勒效應的影響,同時也可利用米勒效應實現電路緩啟動。

摘要由作者通過智能技術生成

 

在一些高頻開關電路中,MOS管的米勒效應有著延長開關頻率,增加功耗,降低系統穩定性的讓人討厭的缺點。如下圖,t2-t3之間存在一個平坦的小臺階,藍色直線部分就是“米勒平臺”。

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MOS管的導通情況(米勒效應):

當MOSFET開通後,Vds開始下降,Id開始上升,此時MOSFET進入飽和區;但由於米勒效應,Vgs會持續一段時間不再上升,此時Id已經達到最大,而Vds還在繼續下降,直到米勒電容充滿電,Vgs又上升到驅動電壓的值,此時MOSFET進入電阻區,此時Vds徹底降下來,開通結束。

米勒效應:由於米勒電容阻止了Vgs的上升,從而也就阻止了Vgs的下降,這樣就會使損耗的時間加長,從而增加了損耗。

下圖左為MOS管的電路符號圖,右邊為MOS管的等效模型。

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圖示米勒電容

Cgs:GS寄生電容

Cgd:GD寄生電容

輸入電容Ciss=Cgs+Cgd

輸出電容Coss=Cgd+Cds

反向傳輸電容Crss=Cgd

米勒效應是指:其輸入輸出之間的分佈電容Cgs在反相放大的作用下,等效輸入電容值放大的效應,米勒效應會形成米勒平臺。

米勒效應的缺點:

開頭的圖一我們就能知道,在電感負載下,MOS管的開關過程由於米勒效應明顯變長了,MOS管D極和S極重疊的時間越長,導通損耗就會越大。

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而米勒電容因為MOS管的製造工藝,是必定會存在的,因此它無法做到完全消除。

但是我們可以通過減少柵極電阻Rg來減小米勒效應的影響。

可以看出,R1越小,gs充電越快,MOS管的開啟越快。

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然而,米勒效應當真一無是處嗎?

我們知道任何事物都有兩面性,米勒效應的存在必然如此。

我們可以利用米勒效應來實現電路緩啟動的目的。

可以通過增加MOS管的柵極電阻,在MOS管的G-D極之間並聯大型的電容,進行人為拉長米勒的臺階。

下圖這個電路,便是增加了柵極電阻和G-D極之間的並聯電容,增大了米勒臺階,讓輸出 的波形變成了一個三角脈衝的形式。

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以上就是本期的全部內容

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