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  • MOS管的米勒效應(yīng)真的是一無是處嗎
    • 發(fā)布時間:2024-12-19 17:59:26
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    MOS管的米勒效應(yīng)真的是一無是處嗎
    MOS管米勒效應(yīng)會延長開關(guān)頻率,增加功耗,降低穩(wěn)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并聯(lián)電容來減小米勒效應(yīng)的影響,同時也可利用米勒效應(yīng)實(shí)現(xiàn)電路緩啟動。
    在一些高頻開關(guān)電路中,MOS管的米勒效應(yīng)有著延長開關(guān)頻率,增加功耗,降低系統(tǒng)穩(wěn)定性的讓人討厭的缺點(diǎn)。如下圖,t2-t3之間存在一個平坦的小臺階,藍(lán)色直線部分就是“米勒平臺”。
    MOS管的米勒效應(yīng)
    MOS管的導(dǎo)通情況(米勒效應(yīng)):
    當(dāng)MOSFET開通后,Vds開始下降,Id開始上升,此時MOSFET進(jìn)入飽和區(qū);但由于米勒效應(yīng),Vgs會持續(xù)一段時間不再上升,此時Id已經(jīng)達(dá)到最大,而Vds還在繼續(xù)下降,直到米勒電容充滿電,Vgs又上升到驅(qū)動電壓的值,此時MOSFET進(jìn)入電阻區(qū),此時Vds徹底降下來,開通結(jié)束。
    米勒效應(yīng):由于米勒電容阻止了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。
    MOS管的米勒效應(yīng)
    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(yīng)是指:其輸入輸出之間的分布電容Cgs在反相放大的作用下,等效輸入電容值放大的效應(yīng),米勒效應(yīng)會形成米勒平臺。
    米勒效應(yīng)的缺點(diǎn):
    開頭的圖一我們就能知道,在電感負(fù)載下,MOS管的開關(guān)過程由于米勒效應(yīng)明顯變長了,MOS管D極和S極重疊的時間越長,導(dǎo)通損耗就會越大。
    MOS管的米勒效應(yīng)
    而米勒電容因?yàn)镸OS管的制造工藝,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(yīng)的影響。
    可以看出,R1越小,gs充電越快,MOS管的開啟越快。
    MOS管的米勒效應(yīng)MOS管的米勒效應(yīng)
    然而,米勒效應(yīng)當(dāng)真一無是處嗎?
    我們知道任何事物都有兩面性,米勒效應(yīng)的存在必然如此。
    我們可以利用米勒效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)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極之間并聯(lián)大型的電容,進(jìn)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極之間的并聯(lián)電容,增大了米勒臺階,讓輸出 的波形變成了一個三角脈沖的形式。
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