MOSFET讲解

　　我们上次讲了，怎么降低开关损耗：

1、增大Igs电流：减小栅极电阻；栅极驱动的电流能力要大，充放电2个方向。

2、提高Vgs驱动电压：±20V，±15V，±12V。

　　上面讲的方法，都可以把米勒平台的时间变短，最大的好处就是降低开关损耗。那么这种开关损耗的降低，会不会带来其它问题呢？

在米勒平台时间内，GS电流回路受GS电容、Cgd电容、Id、Vd、驱动电流Igs以及Layout回路大小、板级走线、MOSFET内部电感的影响。那么这些影响会让Vgs波形容易发生震荡。

其实，GS电流不仅仅受到Cgs电容影响，它还有另一条回路，也就是受到米勒电容Cgd的大小影响。

那么，之前我们也说了，米勒电容Cgd的大小其实也受漏极电压Vd的影响，Vd电压越高，Cgd越大；Vd电压越低，Cgd越小；也就是说GS电流也间接受到Vd电压的影响，Vd电压高，受米勒电容影响更大。

然而，对于高压管子来说，Vd越大，它的Id电流一般就小。也就是说，高压管子，米勒电容大，DS电流小，那么，高压的管子开通就会容易震荡。

同样的，对于低压管子来说，Vd电压低，米勒电容小，那么低压的管子，一般Id电流大，那么，低压的管子在关断的时候就会容易出现震荡。下面来进一步说明一下。

如上图所示。对于高压的管子来说，如果带PFC模块的话，一般Vbus电压都会达到390V、400V的样子。这么高的电压，MOS管在开通时，Vd就要从400V迅速降低到0V，所以漏极的dv/dt是很大的。如果米勒平台时间越短，那么dv/dt就会越大。同样的，对于低压的管子来说，如果米勒平台越短，那么di/dt就会越大。

总结一下，如果将米勒平台变短的话：

对于高压小电流管子的开通，dv/dt 大；

对于低压大电流管子的关断，di/dt 大。

　那么DS的迅速变化（dv/dt，di/dt），会通过米勒电容Cgd反馈到栅极，也会通过Cgs电容传递到栅极，影响到栅极的驱动波形，就会在栅极的平台区域出现干扰。也就是说，高压管子在开通过程中，DS内阻由无穷大变为很小；低压管子在关断过程中，DS内阻由很小变为无穷大。

结论：

低压大电流的系统，管子的关断比较难做；

高压小电流的系统，管子的开通比较难做。

高压管子开通时，为什么震荡呢？除了dv/dt引起的以外，还会由于LC引起的震荡，L是走线电感以及MOSFET的内部寄生电感；C就是Cgs和Cgd。这个震荡是没有办法根除的，只有减小这个震荡。这与栅极驱动电路走线和地的处理都有关系的；还与整个驱动回路的大小有关系，回路要尽量短；还与Id电流有关系。

如果在米勒平台区出现震荡，那么管子就会发热严重，容易损坏，不能抗冲击。所以，在GS电压确定的时候，栅极驱动电阻和米勒平台时间的关系，很重要了。

栅极电阻的取值：

高压管子： 栅极电阻 取百Ω级，100R~330R。

分析：高压管子内部是有很多个小管子串的，所以GS电容偏小，那么，栅极驱动电阻不能太小，否则平台时间短，dv/dt容易引起震荡，结果发热更大。那么，需要有一个大一点的电阻，但也不能是KΩ级的，否则平台时间按长，发热也大。从另一方面说，米勒平台是一个危险区域，希望快速通过，所以Igs驱动电流就要大。这个驱动电流Igs要和栅极电阻以及米勒电容匹配好，一般都是100R~330R。