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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 干嘛干嘛?你们想干嘛?用你们发达的大脑使劲YY就好了,万一看到了照片,我在你们心中或许还可以存在的美好形象不就崩塌了吗? |
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| | | | | | | 听工程师讲解MOSFET开通过程,很详细、很有收获
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| | | | | | | | | | | | | 也不算现炒现卖啦,很早就总结过,现在时间长了,总得稍微回顾一下嘛
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| | | | | | | | | | | | | 然而我这样的学渣还是听不明白,以前听龙腾的陈桥梁博士也说过这个米勒,一直懂不了 |
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| | | | | | | | | | | 通常测到的米勒平台并不是这么平,而是在米勒平台开始的地方有一个突起,然后慢慢回归到米勒平台。通常可能有2个原因:
1:二极管的反向恢复导致Id电流大于电感电流IL,因此Vgs需要提供更大的驱动电压;
2:源极杂散电感在Id变化时形成的压降,叠加在Vgs上面。
而Id也会有一部分超出IL,就是二极管的反向恢复电流叠加。
当然,如果是断续模式,二极管的反向恢复就小得多。
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| | | | | | | | | | | | | 我们实验室测试平台得到的开通波形图(管子是我们的4A/700V的超级结MOS):
绿色:Vgs;
黄色:Vds;
紫色:Id;
仿真波形:
依次为Id、Vds、Vgs
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| | | | | | | | | | | | | | | 从前面的分析可以看出,MOS的开通损耗主要是在t1到t3这两段时间内:
t1到t2这段时间内是Vds大电压高压,Id下上升的过程;
t2到t3这段时间内是Id大电流,Vds下降的过程;
所以开关损耗主要集中在这两段时间内。
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| | | | | | | xkw1cn- 积分:131400
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积分:131400 版主 | | | | | | | | 看你的波形;两个米勒平台。是否可以解释一下?
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| | | | | | | | | | | | | | | | | MOS管的开关过程波形会受到管子和测试电路等跟多因素的影响,我只能说最可能的原因。
前面的分析中可以知道,这个时候有转移特性Ich=Vgs*Gm。在Vds下降到很小的时候,我们知道结电容Cds随着Vds的下降是变化的,尤其是超级结,结电容会有一个突然的增大,那么其放电给沟道电流的部分就会增加,根据Ich=Vgs*Gm,Ich增加,Vgs就会增加一点。
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| | | | | | | | | xkw1cn- 积分:131400
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | | | | | | | | 开通过程的第二个台就是超级结PN绝缘层移除导致在近似开通后米勒电容突然增大导致二次米勒过程。
所以;超级结功率管与标准MOSFET有差异,计算高频损耗时;需要增加附加准开关损耗概念。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 是Cds电容还是Cgd电容增大引起的呢?
还有照你的意思是电流需要的大,所以vgs才大?
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 另外需要ds电容放电增加的电流也可以用跨导的概念么?
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 大师图中的CGD,CDS电容的电流方向是那样流经MOS管内部吗? |
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| | | | | | | | | | | | | | | 我来解释一下这个波形里面白色圆圈画出来的部分是怎么回事。
首先,说一下我们测试用的二极管是几乎没有反向恢复的,但是它有结电容。
所以在MOS的Vds下降的过程中,二极管的阳极电压就会随着下降,那么在二极管的结电容两端就会形成一个dv/dt,这个dv/dt在二极管的结电容上形成的电流就会和电感电流一起形成MOS的漏极电流。所以,就可以看到白色圆圈里面的电流比后面稳定之后的电流大一点。
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你的仿真为何这么平滑?
我的ID怎么有个尖呢?这个是你说的结电容造成吗?
非常感谢
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 波形不平滑可能是你的仿真步长不够小。
你的Id这个尖比较大,也许是输出二极管的反向恢复电流比较大。你可以看一下二极管的电流对比一下。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 你这个波形,为何电压已经下降到0了,米勒平台还没结束?
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| | | | | | | | | | | | | | | 请问楼主反激的Id如何解释,反激的Id是在mosfet关断的时候达到最大值的。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 你好,麻烦看一下我的电流Id为什么是这个样子的?图中,绿色是Id,红色是Vgs,蓝色是Vds
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| | | | | | | | | | | 没有明白你的:“那么Ich增加Δich,而Ich增加的部分只能由Cds放电提供,(因为从电路中的来的那部分电流已经固定)”,
Cds会对米勒平台产生影响吗?为什么?
我最近调试驱动发现米勒平台不是平的,驱动波形电压开始上升到6V后又降到大约3V然后继续上升到12V完成开通,我试图在DS间并联电容后,这个平台下掉的情况会加剧, 麻烦给详细讲讲
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| | | | | | | | | | | 您好,首先非常感谢您详细的分析和解答。但是我有个疑问要请教。在Miller平台中,Vds要较小,Cds放电,沟道电流Ich增加,那漏极电流不应该也增加吗,又是如何维持恒定呢?谢谢
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| | | | | | | | | | | 于是Vds就下降,也就是Vgd会下降,那么Δigd=Cgd*ΔVgd/Δt,igd就会增加
此处Vgd下降,对t的导数不应该是负的吗,那Δigd,也该为负的,igd应该减小吧
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| | | | | | | | | 楼主你好,我有个问题想要请教一下。
问题1:t1~t2间,由二极管的电流向S换流,为何电感上的电流维持不变?
比如空载下,二极管上的电流即电感电流很小,但MOS管导通后,MOS管的Rds(on)很小,如此不会产生更大电流吗?
问题2:假如以上问题解决,电感电流在t1~t2间就是保持不变,也即楼主所说VDS不变。
我想不明白的是,MOS管中存在Cds和Cgs,为啥Vgs只能够给Cgs充电,不给Cds充电(也叫放电)
我在VISHAY手册上看到,上面说是此时Cgs远大于Cds,故而大部分电流流向Cgs
为了说服自己,我想了一个解释,不知道能否说通。就是电容是存储电荷的,当电容两端加某电压时,就会在电容两端存在CV的电荷量。
当电压Vg加到栅极端时,在Cgs和Cds间就形成了相应的电压,因Cgs>>Cgd, 故而电荷量会首先移动到Cgs上,当Cgs储存满后,电荷量只能
移动到Cgd上,因为Vg提供正电荷,Cgd上的g端是负电荷,故而会抵消,也就是g端电荷逐渐减少,也就是Qgd电荷减少,Vgd电压降低,
因Vg电压不变,只能Vd端电压降低。
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| | | | | | | | | | | 问题1:因为t1-t2时间太短了,所以基本上可以认为是不变的!
问题2:你解释的不对。“电感电流在t1~t2间就是保持不变,也即楼主所说VDS不变”,因为Vds不变,那么Vdg也不变,那么Idg等于零。自然所有的电流都在给Cgs充电。
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| | | | | | | | | 为什么MOS从t1时刻就叫饱和区?啥意思这个饱和区?
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这个图是什么测试条件或线路下特定的图形还是普适的图?
按你画这个图,ID先到达最大,VDS才开始大幅度下降,在DS压降这么大的情况下,这么大电流是哪儿来的?
举例:如果MOS管加电100V,负载100欧
你这个图的意思相当说,负载有1A的时候,VDS还有90V,加到负载上的电压只有10V,那么这个1A是怎么来的?
你用仿真或者实测验证过吗?有没有实际的波形?
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| | | | | | | | | 亲,我一开始就放了boost电路。
你没测过boost电路吗?
当然实验和仿真都是这样。
普适谈不上,但是在大部分的拓扑(电感、MOS、二极管连接在一起的)的CCM模式基本是这个情况。
你说的情况里面光带个电阻,当然和这个不一样,但是电力电子里面很少这样的情况吧。
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| | | | | | | 你好,楼主,能帮忙解释一下,为什么在MOS在截止区时VDS是有电压且大于VDD?谢谢。
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| | | | | | | 请问对于反激电源DCM模式下,Vgs到达Vth后,Id应该怎么变化?是和CCM模式一样上升到一定值然后Vgs进入米勒平台?还是Id一直为0,直到米勒平台结束,Vds下降到0然后Id才开始上升?
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| | | | | | | 前辈是用LTSPICE仿真的吗,请问一下用LTSPICE怎么仿器件安全工作区和功率损耗
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| | xkw1cn- 积分:131400
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | 对于平面工艺MOSFET讲,确实是这个过程。但是;超级结结构,由于PN结也米勒过程中建立阻挡层,过程复杂的多且有波形与此不能完全一一对应。不同厂家的都有明显差异。
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| | | | | | | 超级结的开关速度快(纵向耗尽时候结电容较小,Vds下降速度快),如果电路杂散参数大的时候会带来一些振荡,看上去波形复杂,实际上开通过程的分析是一样的。
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| | | | | | | | | 好像如开通过程本来是偏向线性型 ,超结是改变为阶段型,而且在这阶段中期有个弥勒平台,这个平台时期就像个驱动缓冲带,为进入下个阶段加速作用,是这样理解吗?,我的经验告诉我,MOS在驱动电压幅度在低以11V时瞬间最容易损坏,这跟你描述的MOS开通过程现象相吻合。多数芯片逗B,偏偏关闭电压为8-9V,故意这样做一样,MOS管才有生意兴旺,
开机烧机是瞬间电流应力,关机烧机就是关闭瞬间的驱动电压,特别是重载关闭。
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| | | | | | xkw1cn- 积分:131400
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | | | | | 要么不开;要么不关。
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| | | | | | | | | | | | | 从miller平台开始,Vds才开始下降,如果一直在miller平台之前,大电压,大电流,MOS就坏啦! |
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| | | | | | | | | | | 米勒平台MOS都有,不光超结有。驱动电压低于11V或者某个值,MOS的Rdson还没有降到最低,损耗就大,当然容易损坏。 |
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| | | | xkw1cn- 积分:131400
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | | | 1)超级结;由于有PN结增益效应,就会有少子复合过程。而平面工艺;没这问题;是多子结构,无少子复合过程。
2)米勒效应;实际是变电动充电、放电效应。平面结里;PN结是固定的,而超级结不是。
可以拿双脉冲板测一下。相信理论不会有问题。
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引自:功率半导体器件基础(Baliga)
平面VDMOS引自:功率半导体器件基础(Baliga),超结余平面的唯一区别是超结的结面积较大,P柱区与N柱区接触的都是PN结,结面积大,所以体二极管反向恢复较明显;而且NMOS导电沟道是P型硅反型得到的N型即电子是多子,所以说只要是MOS都可以算是多子导电,然而所有MOS都存在漏极与P区的二极管,因此都会有少子复合,只是少子数量不同而已,反向恢复时间长短而已,并不是你所说的平面工艺没有少子复合。
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| | | | | | | 所谓阻挡层概念源于金半接触吧,
再说再复杂的东西总有某些因素占主因,有些不占主因,虽然不占主因的对结果有时候影响很大,可是总不能在分析问题时把所有因素考虑吧,我觉得上面分析问题主要是考虑MOSFET的工作机理,并不是要探讨电路中集成参数,所以有些能化简的就化简,这不很正常吗,那些分析buck,boost的书不都是简化之后分析么??或者可以参看教材:半导体物理和器件(尼曼)(中文),功率半导体器件基础(Baliga)(英文)
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| | | | | | | 仿真可以自己随便搭一个,用simplise或者LTspice,都可以看到这个过程。 |
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| | | | | | | | | 经常IC介绍自己的驱动电流有多大。但是从来不了解。驱动电流和MOS之间的数学公式。比如在输入低压时,我们都发现驱动能力不足了。在工程计算上,如何事先预知驱动电流究竟如何取值
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| | | | | 我做的一个电流源遇到点问题,想请教一下大家跟MOSFET的开关过程有没有关系。原理图以给出,示波器中通道一是负载电流IL,通道二是两个MOSFET的驱动波形,理论上两个MOSFET同时开通和关断(MOS开通时电感电流上升,关断时电感电流下降,从而保持电感电流维持在一个数值上下),MOSFET和二极管都是碳化硅的,二极管的反向恢复应该很小,datasheet中说是没有。问题就是通道1中那个电流在每次开关瞬间都会产生一个尖峰,我是用的霍尔传感器测的电流,这个尖峰电流感觉实际中不应该存在啊,有没有可能是我测量的问题?还是有可能在MOSFET开关过程中有可能产生这个问题是我没解决好?搞了我大半年了,一直解决不了这个问题。在此想求助于各位大神,如果有遇到过类似的情况,麻烦告知下,先谢谢了 |
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| | | | | 才接触开关电源,比如UC2845这个芯片来说,周围的电阻电容怎么计算? |
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| | | | | 这是开通过程,请教一下关断过程中Vgs米勒平台何时结束,是由何因素决定的米勒平台的结束?因为在实验中发现米勒平台结束后Vds还未上升到最大值,哪位大神能解惑?
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