Добро пожаловать в Shenzhen Booming Microelectronics Co., Ltd.

Никнейм | покидать

Список заказов

Адрес получения

КО. микроэлектроники Шэньчжэня процветая, Лтд.

Главная страница

информације

Эффект Миллера при переключении МОП-транзисторов

Время выпуска:

2021-01-12

Основной принцип формирования плато Миллера

Процесс управления затвором MOSFET можно просто понять как процесс зарядки и разрядки входной емкости MOSFET (в основном емкости затвор-источник Cgs) от источника питания.

Когда Cgs достигает порогового напряжения, MOSFET переходит в состояние включения; после включения MOSFET, Vds начинает уменьшаться, а Id начинает увеличиваться, в этот момент MOSFET входит в область насыщения.

Однако из-за эффекта Миллера Vgs не будет расти в течение некоторого времени; в это время Id достигло своего максимума, в то время как Vds продолжает уменьшаться, пока емкость Миллера не будет полностью заряжена, и Vgs не поднимется до значения управляющего напряжения, в этот момент MOSFET входит в резистивную область, и Vds полностью падает, завершая включение.

Емкость Миллера предотвращает рост Vgs, тем самым также предотвращая падение Vds, что продлевает время потерь. (По мере роста Vgs, сопротивление включения уменьшается, таким образом Vds падает)

Эффект Миллера известен в управлении MOS, и он вызван емкостью Миллера MOS-транзистора.

Во время процесса включения MOS-транзистора, после того как напряжение GS поднимается до определенного значения, напряжение GS имеет стабильное значение в течение некоторого времени, после чего напряжение GS снова начинает расти, пока не будет полностью включено.

Почему существует это стабильное значение?

Поскольку перед включением MOS напряжение на выводе D больше, чем на выводе G, заряд, накопленный в паразитной емкости Cgd MOS, должен быть инжектирован в вывод G для нейтрализации заряда при включении, потому что после полного включения MOS напряжение на выводе G больше, чем на выводе D. Эффект Миллера значительно увеличивает потери при включении MOS. (MOS не может быстро перейти в состояние переключения)

Таким образом, появляется так называемый драйв тандемного полюса! При выборе MOS, чем меньше Cgd, тем меньше потери при включении. Эффект Миллера не может полностью исчезнуть.

Плато Миллера в MOSFET на самом деле является типичным признаком того, что MOSFET находится в "области усиления".

Используя осциллограф для измерения напряжения GS, можно увидеть плато или провал в процессе роста напряжения, что и есть плато Миллера.

Подробный процесс формирования плато Миллера

Эффект Миллера относится к образованию плато Миллера во время процесса включения MOS-транзистора, и принцип таков.

Теоретически, добавление достаточно большой емкости между уровнями G и S в управляющей цепи может устранить эффект Миллера. Однако это значительно увеличит время переключения. Обычно полезно добавить емкость 0.1Ciess.

Мягкая часть толстой черной линии на рисунке ниже - это плато Миллера.

'В этой диаграмме коэффициента удаления, в первой точке поворота: Vds начинает включаться. Изменение Vds формирует дифференциал через Cgd и внутреннее сопротивление источника питания. Поскольку Vds уменьшается примерно линейно, линейный дифференциал является постоянным, тем самым образуя плато при Vgs.'

Плато Миллера вызвано емкостью на обоих концах g и d MOS, то есть Crss в техническом паспорте MOS.

Этот процесс заряжает Cgd, поэтому изменение Vgs очень мало. Когда Cgd достигает уровня Vgs, Vgs начинает продолжать расти.

Cgd быстро разряжается через MOS, когда он только включается, а затем заряжается обратно от управляющего напряжения, деля управляющий ток, что замедляет рост напряжения на Cgs, что приводит к образованию плато.

't0~t1: Vgs от 0 до Vth. MOSFET выключен, и ток идет от паразитного диода Df.'

't1~t2: Vgs от Vth до Va. Id '

't2~t3: Vds уменьшается, вызывая продолжение тока через Cgd, чем выше Vdd, тем больше времени требуется,'

Ig - это управляющий ток.

Он начинает падать относительно быстро, и когда Vdg приближается к нулю, Cgd увеличивается. Пока Vdg не станет отрицательным, Cgd увеличивается до максимума, и падение замедляется.

't3~t4: MOSFET полностью включен, работает в резистивной области, и Vgs продолжает расти до Vgg.'

На позднем этапе плато VGS продолжает увеличиваться, а IDS изменяется очень мало, потому что MOS находится в состоянии насыщения. Однако, согласно диаграмме автора, это плато все еще имеет определенную длину.

В течение этого плато можно считать, что MOS находится в фазе усиления.

'Перед предыдущей точкой поворота: MOS находится в периоде отсечения, в это время Cgs заряжается, и Vgs приближается к Vth.'

'На предыдущей точке поворота: MOS официально входит в фазу усиления.'

'На следующей точке поворота: MOS официально выходит из фазы усиления и начинает входить в фазу насыщения.'

'Когда к емкости C (например, выходное напряжение драйвера) прикладывается напряжение V с наклоном dt, ток внутри емкости будет увеличиваться:'

I=C×dV/dt (1)

Таким образом, когда напряжение прикладывается к MOSFET, будет генерироваться входной ток Igate = I1 + I2, как показано на рисунке ниже.

Используя уравнение (1) на узле напряжения справа, мы можем получить:

I1=Cgd×d(Vgs-Vds)/dt

=Cgd×(dVgs/dt-dVds/dt) (2)

I2=Cgs×d(Vgs/dt) (3)

'Если к MOSFET прикладывается напряжение затвор-источник Vgs, его напряжение сток-источник Vds будет уменьшаться (даже если оно уменьшается нелинейно). Поэтому отрицательное усиление, соединяющее эти два напряжения, можно определить как:'

Av=- Vds/Vgs (4)

Подставляя уравнение (4) в уравнение (2), мы можем получить:

I1=Cgd×(1+Av)dVgs/dt (5)

'Во время перехода (включения или выключения) полная эквивалентная емкость Ceq затвор-источник составляет:'

Igate=I1+I2

=(Cgd×(1+Av)+Cgs)×dVgs/dt

=Ceq×dVgs/dt （6）

Термин (1+Av) в формуле называется эффектом Миллера, который описывает емкостную обратную связь между выходом и входом в электронных устройствах. Эффект Миллера возникает, когда напряжение на затворе-стоке приближается к нулю.

Стадия, на которой Cds отклоняется больше всего, находится в области усиления.

Почему? Потому что напряжение Vd изменяется наиболее резко на этой стадии. Платформа формируется именно на этой стадии.

'Вы можете подумать об этом так: ток затвора Igate полностью поглощается Cds, без тока, протекающего к Cgs.'

Обратите внимание на методы представления в техническом описании.

Ciss=Cgs+Cgd

Coss=Cds+Cgd

Crss=Cgd

Заявление: Содержание вышеуказанной статьи организовано из интернета. Если есть какие-либо проблемы с авторскими правами, пожалуйста, свяжитесь с нами немедленно.

- Конец -

Предыдущая страница

Подробное, но простое введение в схемы привода H-моста

Следующая страница

В чем разница между импульсным блоком питания и обычным блоком питания?

Предыдущая страница

Подробное, но простое введение в схемы привода H-моста

Следующая страница

В чем разница между импульсным блоком питания и обычным блоком питания?

КО. микроэлектроники Шэньчжэня процветая, Лтд.

Коммутатор компании:0755-22665632
Факс: 0755 - 22665632-808
Контакты Телефон:18826585566Г-н Хуан
Деловая электронная почта:Boomingmicro@126.com
Адрес: Комната 1201, здание венчурного капитала, дорога Но.9 Тенфэй, улица Лонгченг, район Лонганг, Шэньчжэнь

Сосредоточьтесь на нас

SEO

Работает на: CEGlobal