MOSFET的開啟過程詳解圖文分享-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2022-05-17
在講解MOSFET的開啟過程之前，先說以下電容C的充放電過程，下面以1uF陶瓷電容為例，我們仿真一下電容在充電和放電兩個(gè)過程中，電容兩端的電壓和電流的波形圖是什么樣的。
我們把電容的工作過程分為
（1）充電過程
（2）放電過程
（1）充電過程：S1閉合，S2斷開，5V電源給C1電容充電，R1作為限流電阻。綠色為電容的電壓，黃色為流入電容的電流。
（2）放電過程：S1斷開，S2閉合，電容通過電阻R2進(jìn)行放電。 電壓和電流的波形見下圖仿真結(jié)果。
（1）首先，先了解一下MOSFET的實(shí)際模型，以NMOS為例，左圖為我們平時(shí)看到的MOSFET的電路模型，右圖為等效電路模型。
其中：Cgs稱為GS寄生電容，Cgd稱為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，也叫米勒電容。 三個(gè)電容均是由于工藝原因，在三極產(chǎn)生的寄生電容，并不是人為設(shè)計(jì)的。
（2）上面了解了MOSFET的等效電路模型，那么下面開始介紹MOSFET的開啟過程。
（3）最后，補(bǔ)充一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，相信大家對(duì)于米勒平臺(tái)這個(gè)名詞不是很陌生，但是就是搞不清楚是怎么回事。 我們需要知道的一個(gè)點(diǎn)是：因?yàn)镸OS管制造工藝，必定產(chǎn)生Cgd，也就是米勒電容必定存在，所以米勒效應(yīng)不可避免。
那米勒效應(yīng)的缺點(diǎn)是什么呢？
MOS管的開啟是一個(gè)從無到有的過程，MOS管開通速度越慢，MOS管的導(dǎo)通損耗越大，這是因?yàn)樵贛OS開啟的過程中，t1-t3這段時(shí)間內(nèi)，電壓和電流的乘積很大，所以加載在MOS上的功率就很大，發(fā)熱會(huì)很嚴(yán)重。
因?yàn)橛辛嗣桌针娙荩辛嗣桌掌脚_(tái)，MOS管的開啟時(shí)間變長(zhǎng)，MOS管的導(dǎo)通損耗必定會(huì)增大。那么通過上面的講解，我們知道整個(gè)開啟的過程就是充電的過程，那如何能縮短開啟時(shí)間呢？那就是增加充電電流，也就是調(diào)節(jié)MOSFET充電電路的電流。
那在米勒平臺(tái)究竟發(fā)生了一些什么？
以NMOS為例，在MOSFET開啟之前，D極電壓是大于G極電壓的，隨著輸入電壓的增大，Vgs在增大，Cgd存儲(chǔ)的電荷同時(shí)需要和輸入電壓進(jìn)行中和，因?yàn)镸OS管完全導(dǎo)通時(shí)，G極電壓是大于D極電壓的。所以在米勒平臺(tái)，是Cgd充電的過程，這時(shí)候Vgs變化則很小，當(dāng)Cgd和Cgs處在同等水平時(shí)，Vgs才開始繼續(xù)上升。
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