Ana Sayfa Çözümler Günlük Öne Çıkanlar Kuru mallar | Bambound MOS tüpü Miller Etkisi

Kuru mallar | Bambound MOS tüpü Miller Etkisi

2022-03-17 183

Bir NMOS anahtarlama devresidir. Adım sinyali VG1, DC seviyesini 2V, kare dalgayı (genlik 2V, frekans 50Hz) ve T2'nin açma voltajını 2V ayarlar, böylece MOS transistörü T2, T = 20 ms'lik bir periyotla açık ve kapalı durumlar arasında geçiş yapar. .

Öncelikle Vgs ve Vds dalga şekillerini simüle edin, Vgs=2V olduğunda küçük bir platformun olduğunu göreceksiniz. Bazı insanlar Vgs'nin yükseldiğinde neden küçük bir platforma sahip olduğunu merak edecek.

Mosvgs küçük platform

Bu soruyu aklımızda tutarak R1 direncini 5K'dan 1K'ya değiştirmeye çalıştık ve tekrar simüle ettik ve bu platformun çok küçüldüğünü, neredeyse yok olduğunu gördük. Neden?

MOS Vgs küçük platformu geliştirildi.

Bu olguyu anlamak için teorik bilginin desteğine ihtiyacımız var.

MOS tüpünün eşdeğer modeli

Genellikle MOS tüpünün şeklini solda görüyoruz, sağdaki şekle ise MOS tüpünün eşdeğer modeli deniyor.

Bunlar arasında Cgs, GS parazitik kapasitans, Cgd, GD parazitik kapasitans, giriş kapasitansı Ciss=Cgs+Cgd, çıkış kapasitansı Coss=Cgd+Cds, ters iletim kapasitansı Crss=Cgd, Miller kapasitansı olarak da adlandırılır.MOS tüpünün giriş ve çıkış kapasitansı kavramını bilmiyorsanız, lütfen tıklayın: MOS tüpünün "termal direnç, giriş ve çıkış kapasitansı ve anahtarlama süresi" parametrelerini göstermek içinMiller etkisinin baş suçlusu Miller kapasitansıdır. Miller etkisi, giriş ve çıkış arasındaki dağıtılmış kapasitans Cgd'nin, eşdeğer giriş kapasitans değerinin büyütülmesini sağlayan ters amplifikasyon eylemi altında yükseltildiği etkisini ifade eder. Miller etkisi Miller platformunu oluşturacak.

Bilmemiz gereken ilk şey şudur: MOS tüpünün üretim süreci mutlaka Cgd üreteceğinden, yani Miller kondansatörünün mevcut olması gerekir, dolayısıyla Miller etkisi kaçınılmazdır.
Miller etkisinin dezavantajları nelerdir?

MOS transistörünün açılması sıfırdan başlayan bir süreçtir. MOS transistörünün D kutbu ile S kutbunun örtüşme süresi ne kadar uzun olursa, MOS transistörünün iletim kaybı o kadar büyük olur. Miller kapasitörü ve Miller platformu nedeniyle MOS tüpünün açılma süresi uzar ve MOS tüpünün iletim kaybının artması kaçınılmazdır.

Simülasyonda G kutbunun R1 direncini azalttığımızda Miller platformunun iyileştirildiğini gördük. Bunun nedenini hepimiz bilmeliyiz.

MOS transistörünün açılması, parazitik kapasitans Cgs'nin kapı direnci R1 aracılığıyla giriş voltajı tarafından şarj edilmesi işlemi olarak görülebilir. R1 ne kadar küçük olursa, Cgs şarjı o kadar hızlı olur ve MOS transistörü o kadar hızlı açılır, bu da kapı direncini azaltmanın ve Miller platformunu geliştirmenin nedenidir.
Peki Miller Platformu'nda ne oldu?
NMOS transistörü için, MOS transistörü açılmadan önce D-kutbu voltajı G-kutbu voltajından daha yüksektir. Giriş voltajının artmasıyla Vgs artar ve Cgd'de depolanan yükün giriş voltajıyla aynı anda nötrleştirilmesi gerekir, çünkü MOS transistörü tamamen açıkken G-kutbu voltajı D-kutup voltajından daha yüksektir. açık.

Bu nedenle Miller platformunda Cgd'nin şarj edilmesi sürecidir ve şu anda Vgs'deki değişim çok küçüktür. Cgd ve Cgs aynı seviyede olduğunda Vgs yükselmeye devam etmeye başlar.
Sağdaki aşağıdaki resimde Miller etkisini inceleyelim,Bu devre şemasının durumu nedir?

MOS transistörünün D-kutup yükü, DC-DC BUCK ile aynı modda çalışan bir indüktör artı bir serbest diyottan oluşur. MOS transistörü açıldığında VDD, L indüktörünü şarj eder. MOS transistörünün açılma süresi çok kısa olduğundan, indüktöre sabit bir akım kaynağı olarak yaklaşılabilir. MOS transistörü kapatıldığında, serbest diyot, L indüktörünün serbest bir akım oluşturması için bir deşarj yolu sağlar.MOS tüpünün açılması dört aşamaya ayrılabilir.
t0~t1阶段 t0'dan itibaren G kutbu Cgs kapasitörünü şarj eder. Vgs, 0V'den Vgs(th)'ye yükseldiğinde, MOS transistörlerinin tümü kapalı durumdadır, Vds değişmeden kalır ve Id sıfırdır.
t1~t2阶段
t1'den sonra Vgs, MOS transistörünün açılma voltajından Vgs(th) daha büyüktür ve MOS transistörü iletime başlar ve Id akımı yükselir. Bu andaki eşdeğer devre şeması aşağıda gösterilmiştir. IDS akımı indüktör akımına ulaşmadığında akımın bir kısmı diyottan akacaktır ve diyot DF hala iletken durumdadır ve diyotun her iki ucu da kenetlenmiş durumdadır. Şu anda, Vds voltajı neredeyse hiç değişmedi, yalnızca küçük bir düşüş (kaçak endüktansın etkisi) dışında.

T2~t3 aşaması
Vgs voltajının artmasıyla, IDS akımı indüktör akımıyla aynı olduğunda, MOS tüpünün D-kutup voltajı artık DF diyotu tarafından kenetlenmez ve DF ters kesme durumundadır, böylece Vds başlar bırakmak. Bu sırada, G-kutbunun sürüş akımı şarj için Cgd'ye aktarılır ve Miller platformu Vgs'de görünür, Vgs voltajı değişmeden kalır ve Vds yavaş yavaş voltaj düşüşü VF'ye düşer.

Miller kapasitörü Cgd tamamen şarj olduğunda T3'ten T4'e kadar Vgs voltajı, MOS transistörü tamamen açılana kadar yükselmeye devam eder.
MOS tüpünün çıkış eğrisiyle birlikte MOS tüpünün iletim sürecini özetleyin.
t0'dan t1'e kadar MOS tüpü kesme bölgesindedir; T1'den sonra Vgs, MOS transistörünün açılma voltajını aşar. Vgs'nin artmasıyla ID artar. ID, indüktör akımıyla aynı seviyeye yükseldiğinde serbest diyot ters yönde kapanır. t2~t3 sırasında Vgs Miller platosuna girer. Bu anda, D kutbunun voltajı artık serbest diyot tarafından sıkıştırılmaz ve MOS'un kıstırma bölgesi küçülür. T3'ten sonra Vgs artmaya devam eder ve MOS transistörü tamamen açılana kadar Vds yavaş yavaş azalır.

MOS tüpünün çıkış eğrisi

Yasal Uyarı: Bu makale "8. Hat Üzerinde Şehre Saldıran Aslan"dan kopyalanmıştır. Bu makale yalnızca yazarın kişisel görüşlerini temsil etmekte olup Sacco Micro ve sektörün görüşlerini temsil etmemektedir. Fikri mülkiyet haklarının korunmasını desteklemek amacıyla yalnızca yeniden basılması ve paylaşılması içindir. Yeniden basarken lütfen orijinal kaynağı ve yazarını belirtin. Herhangi bir ihlal varsa, silmek için lütfen bizimle iletişime geçin.

Şirket Tel: +86-0755-83044319
Faks/faks:+86-0755-83975897
E-posta: 1615456225@qq.com
QQ: 332496225 Yönetici Qiu
Adres: Oda 809, Blok C, Zhantao Teknoloji Binası, No.1079 Minzhi Bulvarı, Longhua Yeni Bölgesi, Shenzhen

Elektrikli araç IGBT teknolojisinin uygulanması ve geliştirilmesi hakkında konuşun

"Hualinkona-Semiconductor Craft" Silisyum karbür MOSFET Üretimden sonra fırının önünde ıslak işlem