Hàng khô | Hiệu ứng Miller ống MOS Bambound

Trang chủ Tin tức Điểm nổi bật hàng ngày Hàng khô | Hiệu ứng Miller ống MOS Bambound

2022-03-17 200

Nó là một mạch chuyển mạch NMOS. Tín hiệu bước VG1 đặt mức DC 2V, sóng vuông (biên độ 2V, tần số 50Hz) và điện áp bật 2V của T2, do đó, bóng bán dẫn MOS T2 sẽ chuyển đổi giữa trạng thái bật và tắt với chu kỳ T = 20 ms .

Đầu tiên, hãy mô phỏng dạng sóng của Vss và Vds, và bạn sẽ thấy rằng có một nền tảng nhỏ khi Vgs=2V. Một số người sẽ thắc mắc tại sao VSS lại có nền tảng nhỏ khi nó tăng lên?

Nền tảng nhỏ Mosvgs

Với câu hỏi này, chúng tôi đã cố gắng thay đổi điện trở R1 từ 5K thành 1K và mô phỏng lại và nhận thấy rằng nền tảng này trở nên rất nhỏ, gần như không còn nữa. Tại sao?

Nền tảng nhỏ MOS Vss được cải tiến.

Để hiểu được hiện tượng này, chúng ta cần có sự hỗ trợ của kiến thức lý thuyết.

Mô hình tương đương của ống MOS

Chúng ta thường thấy hình ống MOS ở bên trái và hình bên phải được gọi là mô hình tương đương của ống MOS.

Trong số đó, Cgs được gọi là điện dung ký sinh GS, Cgd được gọi là điện dung ký sinh GD, điện dung đầu vào Ciss=Cgs+Cgd, điện dung đầu ra Coss=Cgd+Cds, điện dung truyền ngược Crss=Cgd, còn gọi là điện dung Miller.Nếu bạn không biết khái niệm về điện dung đầu vào và đầu ra của ống MOS, vui lòng nhấp vào: để hiển thị cho bạn các thông số của ống MOS "điện trở nhiệt, điện dung đầu vào và đầu ra và thời gian chuyển mạch"Thủ phạm chính của hiệu ứng Miller là điện dung Miller. Hiệu ứng Miller đề cập đến hiệu ứng mà điện dung phân bố Cgd giữa đầu vào và đầu ra của nó được khuếch đại dưới tác động khuếch đại nghịch đảo, làm cho giá trị điện dung đầu vào tương đương được mở rộng. Hiệu ứng Miller sẽ hình thành nên nền tảng Miller.

Điều đầu tiên chúng ta cần biết là: vì quá trình sản xuất ống MOS chắc chắn sẽ tạo ra Cgd, tức là phải tồn tại tụ Miller nên hiệu ứng Miller là tất yếu.
Nhược điểm của hiệu ứng Miller là gì?

Việc bật bóng bán dẫn MOS là một quá trình từ đầu. Thời gian chồng chéo của cực D và cực S của bóng bán dẫn MOS càng dài thì tổn hao dẫn điện của bóng bán dẫn MOS càng lớn. Do tụ điện Miller và nền tảng Miller, thời gian bật của ống MOS trở nên dài hơn và tổn hao dẫn điện của ống MOS chắc chắn sẽ tăng lên.

Khi giảm điện trở R1 của cực G trong mô phỏng, chúng tôi nhận thấy nền tảng Miller đã được cải thiện? Tất cả chúng ta nên biết tại sao.

Việc bật bóng bán dẫn MOS có thể coi là quá trình nạp điện dung ký sinh Cgs bằng điện áp đầu vào thông qua điện trở cổng R1. R1 càng nhỏ thì điện tích Cgs càng nhanh và bóng bán dẫn MOS bật càng nhanh, đó là lý do giúp giảm điện trở cổng và cải thiện nền tảng Miller.
Vậy điều gì đã xảy ra trên Nền tảng Miller?
Đối với bóng bán dẫn NMOS, trước khi bật bóng bán dẫn MOS, điện áp cực D lớn hơn điện áp cực G. Khi điện áp đầu vào tăng, VSS tăng và điện tích lưu trong Cgd cần được trung hòa cùng lúc với điện áp đầu vào, vì điện áp cực G lớn hơn điện áp cực D khi bóng bán dẫn MOS hoạt động hoàn toàn. đã bật lên.

Do đó, trên nền tảng Miller, đó là quá trình sạc Cgd và tại thời điểm này, sự thay đổi của VSS là rất nhỏ. Khi Cgd và Cgs ở cùng cấp độ, VSS bắt đầu tiếp tục tăng.
Hãy phân tích hiệu ứng Miller trong hình bên phải sau đây,Tình huống của sơ đồ mạch này là gì?

Tải cực D của bóng bán dẫn MOS là một cuộn cảm cộng với một diode quay tự do, hoạt động ở chế độ tương tự như DC-DC BUCK. Khi bóng bán dẫn MOS được bật, VDD sẽ sạc điện cảm L. Bởi vì bóng bán dẫn MOS có thời gian bật rất ngắn nên cuộn cảm có thể được coi gần đúng như một nguồn dòng không đổi. Khi bóng bán dẫn MOS tắt, diode quay tự do sẽ cung cấp đường phóng điện cho cuộn cảm L để tạo thành dòng điện quay tự do.Việc mở ống MOS có thể được chia thành bốn giai đoạn.
t0~t1阶段 Từ t0, cực G nạp điện cho tụ Cgs. Khi Vss tăng từ 0V lên Vss(th), tất cả các bóng bán dẫn MOS đều ở trạng thái tắt, Vds không thay đổi và Id bằng XNUMX.
t1~t2阶段
Sau t1, Vss lớn hơn điện áp bật Vss(th) của bóng bán dẫn MOS và bóng bán dẫn MOS bắt đầu dẫn điện và dòng điện Id tăng lên. Sơ đồ mạch tương đương tại thời điểm này được hiển thị dưới đây. Khi dòng IDS không chạm tới dòng điện cảm, một phần dòng điện sẽ chạy qua diode và diode DF vẫn ở trạng thái dẫn điện, và cả hai đầu của diode đều ở trạng thái kẹp. Tại thời điểm này, điện áp Vds hầu như không thay đổi, chỉ giảm một chút (ảnh hưởng của điện cảm tạp tán).

Giai đoạn T2~t3
Với sự tăng điện áp VSS, khi dòng IDS bằng dòng điện cảm, điện áp cực D của ống MOS không còn bị kẹp bởi diode DF nữa và DF ở trạng thái cắt ngược nên Vds bắt đầu để thả. Tại thời điểm này, dòng điện truyền động của cực G được chuyển đến Cgd để sạc và nền tảng Miller xuất hiện ở VSS, điện áp VSS không thay đổi và Vds giảm dần xuống mức giảm điện áp VF.

Từ T3 đến T4, khi tụ Miller Cgd được sạc đầy, điện áp VSS tiếp tục tăng cho đến khi bóng bán dẫn MOS được bật hoàn toàn.
Kết hợp với đường cong đầu ra của ống MOS, tóm tắt quá trình dẫn điện của ống MOS.
Từ t0 đến t1, ống MOS nằm trong vùng giới hạn; Sau t1, VSS vượt quá điện áp bật của bóng bán dẫn MOS. Với sự gia tăng của VSS, ID tăng lên. Khi ID tăng lên cùng mức với dòng điện cảm, diode quay tự do sẽ tắt ngược lại. Trong thời gian t2~t3, VSS đi vào cao nguyên Miller. Tại thời điểm này, điện áp của cực D không còn bị kẹp bởi diode quay tự do nữa và vùng ngắt của MOS trở nên nhỏ hơn. Sau t3, VSS tiếp tục tăng và Vds giảm dần cho đến khi bóng bán dẫn MOS được bật hoàn toàn.

Đường cong đầu ra của ống MOS

Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Bài viết này được sao chép từ "Sư tử tấn công thành phố trên đường 8". Bài viết này chỉ thể hiện quan điểm cá nhân của tác giả, không thể hiện quan điểm của Sacco Micro và ngành. Nó chỉ dành cho việc in lại và chia sẻ để hỗ trợ việc bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ. Vui lòng ghi rõ nguồn và tác giả khi tái bản. Nếu có vi phạm vui lòng liên hệ với chúng tôi để xóa.

Điện thoại công ty: +86-0755-83044319
Fax/fax:+86-0755-83975897
Email: 1615456225@qq.com
QQ: 332496225 Quản lý Qiu
Địa chỉ: Phòng 809, Khu C, Tòa nhà Công nghệ Zhantao, Số 1079 Đại lộ Minzhi, Quận Mới Long Hoa, Thâm Quyến

Slkor lại giành thêm một chiến thắng nữa! Lượt xem các video khoa học phổ biến của họ trên TikTok đã vượt quá 1 triệu.

Trang Tiếp

Tổng giám đốc Song Shiqiang đã trao giải thưởng cho Lin Yuanfang, người có thành tích bán hàng xuất sắc nhất, và Đội Rồng Hổ, Phòng Bán hàng số 1 của Slkor.