一文看懂MOS管開通的詳細過程
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往期視頻我們提到MOS管不同於三極管,它屬於電壓控制型器件,但是實際上MOS管在從關斷到導通的過程中,也是需要電流的,這是因為MOS管各極之間存在寄生電容Cgd,Cgs以及Cds。
MOS管的規格書參數對應:
Cgd=Crss;
Cds=Coss-Crss;
Cgs=Ciss-Crss
首先MOS管的導通條件,是Vgs電壓至少需要達到閾值電壓Vgs(th),它通過柵極電荷對Cgs電容進行充電。當MOS管完全導通後就不需要提供電流了。
那麼,MOS管具體的開通過程是怎樣的呢?
一般分為四個階段
T1階段:
驅動開通脈衝通過mos管的柵-源極對輸入電容Cgs充電,開啟時Vgs電壓=閾值電壓Vth,在此之前,mos管處於關斷狀態。此時只有很小的電流經過mos管,Vds的電壓Vdd保持不變
T2階段:
當Vgs電壓達到閾值電壓Vth時,電流ID開始流過漏極,Vgs電壓繼續上升,電流也逐漸上升。這時的Vds電壓依舊保持Vdd不變。
當Vds電壓到達米勒平臺電壓Vgp時,電流ID上升到負載電流的最大值ID,這時,Vds電壓開始從Vdd下降。
T3階段:
現在就到了重要的米勒平臺了。
米勒期間電流ID保持負載ID不變,Vds電壓不斷降低。米勒平臺的高度受負載電流的影響,當負載電流越大,電流ID到達的時間就越長,也就導致了更高的米勒平臺電壓Vgp。
T4階段:
當米勒平臺結束時,Vgs電壓繼續降低,但此時它降低的幅度很小。最後穩定。
一般在米勒平臺結束以後,可以認為mos管基本已經導通。
為什麼會造成彌勒平臺?
因為MOS開通時,Vd>Vg,Vgd先通過MOS管放電,再反向充電,奪取了給Cgs充電的電流,造成Vgs電壓不變,所以造成米勒平臺。也就是說,如果想要減少開通損耗,就要盡可能的減少米勒平臺的時間。
這是MOS管的開通過程了,下期我們來講mos管的關斷過程。
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