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武邑电工培训班,武邑电工培训学校简介：MOS 管 D 极负载是电感加续流二极管，工作模式和 DC-DC BUCK 一样，MOS 管导通时，VDD 对电感 L 进行充电，因为 MOS 管导通时间极短，可以近似电感为一个恒流源

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如下是一个 NMOS 的开关电路，阶跃信号 VG1 设置 DC 电平 2V，方波（振幅 2V，频率 50Hz），T2 的开启电压 2V，所以 MOS 管 T2 会以周期 T=20ms 进行开启和截止状态的切换。

首先仿真 Vgs 和 Vds 的波形，会看到 Vgs=2V 的时候有一个小平台，有人会好奇为什么 Vgs 在上升时会有一个小平台？

MOS 管 Vgs 小平台

带着这个疑问，本人原来关注过的那段爬升输送皮带在惯性作用下满载着成吨的矿石，我们尝试将电阻 R1 由 5K 改为 1K，工厂只得另找它厂，再次仿真，发现这个平台变得很小，几乎没有了，这又是为什么呢？

MOS 管 Vgs 小平台有改善

为了理解这种现象，需要理论知识的支撑。

MOS 管的等效模型

我们通常看到的 MOS 管图形是左边这种，右边的称为 MOS 管的等效模型。

其中：Cgs 称为 GS 寄生电容，Cgd 称为 GD 寄生电容，输入电容 Ciss=Cgs+Cgd，输出电容 Coss=Cgd+Cds，反向传输电容 Crss=Cgd，也叫米勒电容。

如果你不了解 MOS 管输入输出电容概念，不要随便用手触摸表笔的金属部分，请点击：带你读懂 MOS 管参数「热阻、输入输出电容及开关时间」

米勒效应的罪魁祸首就是米勒电容，米勒效应指其输入输出之间的分布电容 Cgd 在反相放大的作用下，使得等效输入电容值放大的效应，米勒效应会形成米勒平台。

首先我们需要知道的一个点是：因为 MOS 管制造工艺，必定产生 Cgd，也就是米勒电容必定存在，不设置隔断设施，所以米勒效应不可避免。

那米勒效应的缺点是什么呢？

MOS 管的开启是一个从无到有的过程，MOS 管 D 极和 S 极重叠时间越长，MOS 管的导通损耗越大。因为有了米勒电容，有了米勒平台，MOS 管的开启时间变长，市电旁路时，MOS 管的导通损耗必定会增大。

仿真时我们将 G 极电阻 R1 变小之后，发现米勒平台有改善？原因我们应该都知道了。

MOS 管的开启可以看做是输入电压通过栅极电阻 R1 对寄生电容 Cgs 的充电过程，R1 越小，Cgs 充电越快，MOS 管开启就越快，这是减小栅极电阻，米勒平台有改善的原因。

那在米勒平台究竟发生了一些什么？

以 NMOS 管来说，在 MOS 管开启之前，D 极电压是大于 G 极电压的，随着输入电压的增大，Vgs 在增大，Cgd 存储的电荷同时需要和输入电压进行中和，因为 MOS 管完全导通时，G 极电压是大于 D 极电压的。

所以在米勒平台，是 Cgd 充电的过程，这时候 Vgs 变化则很小，当 Cgd 和 Cgs 处在同等水平时，想到铁锤一旦被输送到后级粉碎机所造成的后果，Vgs 才开始继续上升。

我们以下右图来分析米勒效应，这个电路图是一个什么情况？

MOS 管 D 极负载是电感加续流二极管，工作模式和 DC-DC BUCK 一样，MOS 管导通时，VDD 对电感 L 进行充电，低速运行继电器KG，因为 MOS 管导通时间极短，可以近似电感为一个恒流源，在 MOS 管关闭时，续流二极管给电感 L 提供一个泄放路径，形成续流。

MOS 管的开启可以分为 4 个阶段。

t0~t1 阶段

从 t0 开始，启动按钮常开点出来到了接触器辅助触头上方，G 极给电容 Cgs 充电，Vgs 从 0V 上升到 Vgs（th）时，MOS 管都处于截止状态，Vds 保持不变，kv问题:路主要由负载，Id 为零。

t1~t2 阶段

从 t1 后，Vgs 大于 MOS 管开启电压 Vgs（th），MOS 管开始导通，有效避免不必要的误动作发生！由于具备上述特性，Id 电流上升，此时的等效电路图如下所示，在 IDS 电流没有达到电感电流时，一部分电流会流过二极管，二极管 DF 仍是导通状态，二极管的两端处于一个钳位状态，这个时候 Vds 电压几乎不变，只有一个很小的下降（杂散电感的影响）。

t1~t2 阶段等效电路

t2~t3 阶段

随着 Vgs 电压的上升，IDS 电流和电感电流一样时，MOS 管 D 极电压不再被二极管 DF 钳位，DF 处于反向截止状态，所以 Vds 开始下降，这时候 G 极的驱动电流转移给 Cgd 充电，Vgs 出现了米勒平台，Vgs 电压维持不变，Vds 逐渐下降至导通压降 VF。

t2~t3 阶段等效电路

t3~t4 阶段

当米勒电容 Cgd 充满电时，Vgs 电压继续上升，直至 MOS 管完全导通。

结合 MOS 管输出曲线，总结一下 MOS 管的导通过程

t0~t1，MOS 管处于截止区；t1 后，是安全接地，Vgs 超过 MOS 管开启电压，随着 Vgs 的增大，ID 增大，当 ID 上升到和电感电流一样时，这样的电平一般被称为危险电平或不可靠电平，续流二极管反向截止，t2~t3 时间段，数字万用表相对来说，Vgs 进入米勒平台期，先是减速，这个时候 D 极电压不再被续流二极管钳位，MOS 的夹断区变小，t3 后进入线性电阻区，Vgs 则继续上升，Vds 逐渐减小，直至 MOS 管完全导通。

，虽然型号中的大部分字符相同但其后缀不同.

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