MOS管开关时的米勒效应

一、MOSFET的开通过程

        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，当给栅极施加驱动电压后，MOSFET开通过程会分为4个阶段，其中Vgs、Ig、Vds、Id之间的关系如下图：

        t0-t1：Vgs快速上升，Ig逐渐降低。因为Vgs还没上升到MOSFET的开通电压，因此Id一直为0。

        t1-t2：Vgs上升到Vgs(th)，MOSFET开通，Id开始上升，Vds开始下降，MOSFET进入饱和区。

        t2-t3：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在当前阶段会保持不变，形成一个电压平台，称为米勒平台。

        t3-t4：米勒电容充满电，Vgs继续上升到外界驱动电压的值，此时MOSFET进入电阻区，Vds彻底降下来，开通结束。

二、米勒平台的形成

        在MOS开通前，D极电压大于G极电压，则MOS寄生电容Cgd中就会储存着电荷。当MOS完全导通后G极电压又会大于D极电压，则Cgd中又会储存极性方向相反的电荷。因此在MOS管开通的过程中，会有一个时间段，G极的驱动电荷用于中和Cgd中的电荷，并继续灌入电荷使其中电荷的极性反向。这个时间段就是米勒平台形成的时间段。

三、米勒效应的影响与解决方法

        米勒效应会严重增加MOS的开通损耗。因为它延长了MOS的开通时间。同时会降低MOS的开关速度。

解决方法：

        1）、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。

        2）、选择Cgd小的MOS，在MOS的手册中：

又根据公式：Ciss=Cgs+Cgd，Coss=Cds+Cgd，Crss=Cgd

可以得到Cgd。