mosfet栅极驱动电路加个电容的原因是什么

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-01-10 02:14 标签： mosfet 栅极长度
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MOSFET栅极驱动电路原理
下面是 MOSFET栅极驱动电路原理的电路图。
下面是MOSFET栅极驱动电路原理的电路图MOSFET栅极驱动电路原理原理：如下图是由晶体管等构成的功率MOSFET栅极驱动电路。该电路由两个正向变换器构成:一个是对功率MOSFET栅极电容充电的变换器;另一个是对其栅极电容放电的变换器。推荐的电源电压为12一15V。在驱动脉冲的上升沿，VT5接收到脉冲，对于图中给定的Cl和Rl的值，典型持续时司为2OOns，并将脉冲传输到变压器Tl的次级。当VT6和VD3为适当的偏置时，该次级脉冲对被驱动的功率MOSFET的栅极-源极司电容充电，然后将电流路径关闭。在驱动脉冲的下降沿，VT7接收到脉冲，并将脉冲传输到变压器T2的次级。当VT8和VD7为适当的偏置时，为被驱动的功率MOSFET的栅极-源极间电容提供放电回路。当变压器Tl和T2无信号传输时，被驱动的功率MOSFET的栅极-源极间电压完全阻断，栅极-源极间电容既不充电也不放电，因此，被驱动的功率MOSFET的工作点保持不变。变压器的第3个绕组用于泄放磁化电流，在变压器不饱和的情况下，允许电路高频工作。
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深圳市福津电子商行为什么在一些电路上MOS管栅极上串一个小电阻&是做什么用的呢？
最近看到很多电路在驱动的时候，在栅极上都要串上一个很小的电阻几欧姆到十几欧姆不等，我一直搞不懂他是起什么作用的，在网上我也找过很多资料，有的说是限制电流、保证开关速度，有的说是驱动互补MOS管时防止直通的，可是没有一个明确的答案，下面有些答案，请各位高手指点下：
　　简单的说MOS管的闸极有杂散电容有引线电感走线电感输入阻抗又高Q值大容易谐振，因此加个电阻或磁珠降低Q值让它不容易振荡。电阻有额定功率，当超过其额定功率时，电阻就烧了。这里之所以要求额定功率值是因为给MOS管栅极电容充电时，充电电流可能会很大，如果电阻额定功率不够，可能被烧掉。
　　与EMI有关，减缓驱动波形上升速度，假设驱动方波上升时间为t，则方波频域上高频时转折频率为1/(pai*t)，t越小则高频成分越高。加上一个小电阻，可以减小Cgs的充电速度，减小驱动波形的上升速度，减小dv/dt。
　　为改变控制脉冲的前后沿陡度和防止震荡，减小集电极的电压尖峰，应在栅极串上合适的电阻Rg。当Rg增大时，导通时间延长，损耗发热加剧;Rg减小时，di/dt增高，可能产生误导通，使器件损坏。应根据管子的电流容量和电压额定值以及开关频率来选取Rg的数值。通常在几欧至几十欧之间
( 在具体应用中，还应根据实际情况予以适当调整 )
。另外为防止门极开路或门极损坏时主电路加电损坏器件，建议在栅射间加入一电阻Rge阻值为10kΩ左右。
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以上网友发言只代表其个人观点，不代表新浪网的观点或立场。为什么米勒效应在MOS驱动中臭名昭著？
米勒平台形成的基本原理
MOSFET的栅极驱动过程，可以简单的理解为驱动源对MOSFET的输入电容（主要是栅源极电容Cgs）的充放电过程；当Cgs达到门槛电压之后， MOSFET就会进入开通状态；当MOSFET开通后，Vds开始下降，Id开始上升，此时MOSFET进入饱和区；但由于米勒效应，Vgs会持续一段时间不再上升，此时Id已经达到最大，而Vds还在继续下降，直到米勒电容充满电，Vgs又上升到驱动电压的值，此时MOSFET进入电阻区，此时Vds彻底降下来，开通结束。
由于米勒电容阻止了Vgs的上升，从而也就阻止了Vds的下降，这样就会使损耗的时间加长。（Vgs上升，则导通电阻下降，从而Vds下降）
米勒效应在MOS驱动中臭名昭著，他是由MOS管的米勒电容引发的米勒效应，在MOS管开通过程中，GS电压上升到某一电压值后GS电压有一段稳定值，过后GS电压又开始上升直至完全导通。为什么会有稳定值这段呢？因为，在MOS开通前，D极电压大于G极电压，MOS寄生电容Cgd储存的电量需要在其导通时注入G极与其中的电荷中和，因MOS完全导通后G极电压大于D极电压。米勒效应会严重增加MOS的开通损耗。（MOS管不能很快得进入开关状态）
所以就出现了所谓的图腾驱动！！选择MOS时，Cgd越小开通损耗就越小。米勒效应不可能完全消失。
MOSFET中的米勒平台实际上就是MOSFET处于&放大区&的典型标志。
用用示波器测量GS电压，可以看到在电压上升过程中有一个平台或凹坑，这就是米勒平台。
米勒平台形成的详细过程
米勒效应指在MOS管开通过程会产生米勒平台，原理如下。
理论上驱动电路在G级和S级之间加足够大的电容可以消除米勒效应。但此时开关时间会拖的很长。一般推荐值加0.1Ciess的电容值是有好处的。
下图中粗黑线中那个平缓部分就是米勒平台。
删荷系数的这张图 在第一个转折点处：Vds开始导通。Vds的变化通过Cgd和驱动源的内阻形成一个微分。因为Vds近似线性下降，线性的微分是个常数，从而在Vgs处产生一个平台。
米勒平台是由于mos 的g d 两端的电容引起的，即mos &datasheet里的Crss 。
这个过程是给Cgd充电，所以Vgs变化很小，当Cgd充到Vgs水平的时候，Vgs才开始继续上升。
Cgd在mos刚开通的时候，通过mos快速放电，然后被驱动电压反向充电，分担了驱动电流，使得Cgs上的电压上升变缓，出现平台。
t0~t1: Vgs from 0 to Vth.Mosfet没通.电流由寄生二极管Df.
t1~t2: Vgs from Vth to Va. Id&
t2~t3: Vds下降.引起电流继续通过Cgd. Vdd越高越需要的时间越长.
Ig 为驱动电流.
开始降的比较快.当Vdg接近为零时,Cgd增加.直到Vdg变负,Cgd增加到最大.下降变慢.
t3~t4: Mosfet 完全导通,运行在电阻区.Vgs继续上升到Vgg.
平台后期，VGS继续增大，IDS是变化很小，那是因为MOS饱和了。。。，但是，从楼主的图中，这个平台还是有一段长度的。
这个平台期间，可以认为是MOS 正处在放大期。
前一个拐点前：MOS 截止期，此时Cgs充电，Vgs向Vth逼进。
前一个拐点处：MOS 正式进入放大期
后一个拐点处：MOS 正式退出放大期，开始进入饱和期。
当斜率为dt 的电压V施加到电容C上时(如驱动器的输出电压)，将会增大电容内的电流：
I=C&dV/dt &（1）
因此，向MOSFET施加电压时，将产生输入电流Igate = I1 + I2，如下图所示。
在右侧电压节点上利用式(1)，可得到：
I1=Cgd&d(Vgs-Vds)/dt=Cgd&(dVgs/dt-dVds/dt) & & （2）
I2=Cgs&d(Vgs/dt) & &（3）
如果在MOSFET上施加栅-源电压Vgs，其漏-源电压Vds 就会下降(即使是呈非线性下降)。因此，可以将连接这两个电压的负增益定义为：
Av=- Vds/Vgs &（4）
将式(4)代入式(2)中，可得：
I1=Cgd&（1+Av）dVgs/dt & （5）
在转换(导通或关断)过程中，栅-源极的总等效电容Ceq为：
Igate=I1+I2=(Cgd&(1+Av)+Cgs)&dVgs/dt=Ceq&dVgs/dt & （6）
式中(1+Av)这一项被称作米勒效应，它描述了电子器件中输出和输入之间的电容反馈。当栅-漏电压接近于零时，将会产生米勒效应。
Cds分流最厉害的阶段是在放大区。为啥？ 因为这个阶段Vd变化最剧烈。平台恰恰是在这个阶段形成。你可认为：门电流Igate完全被Cds吸走，而没有电流流向Cgs。
注意数据手册中的表示方法
Ciss=Cgs+Cgd
Coss=Cds+Cgd
原文标题：MOS管开关时的米勒效应--通俗易懂篇
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