MOSFET的导通波形求解惑-综合电源技术-世纪电源网社区

wowfarwell

wowfarwell
离线
LV8
副总工程师

积分：2393
|
主题：84
|
帖子：502

积分:2393

LV8

副总工程师

2016-6-28 15:07:10

10问答币

AN608_理解门极电荷以估算开关性能.pdf (249.31 KB, 下载次数: 109)
关于描述MOSFET导通波形的文章很多，波形基本也一样，我摘了这篇AN里的波形如下

对于这个波形，有一点想不明白：
不知道这个波形是在MOSFET外接什么电路的条件下得出的，因为它与我理解的，以及我仿真的结果不太一样
在该图形中，VGS超过阈值电压后，IDS就开始增加，VGS到达米勒平台时，IDS达到最大（是否此时已经可以认为MOSFET饱和了？）
但是其VDS波形与IDS波形不同步，VDS从米勒平台开始才下降，在米勒平台结束时达到最小（这也算MOSFET饱和的标志？）
那么到底在这个图形里MOSFET是什么时候饱和的呢？

对此我用PSPICE做了一个仿真
结果和这个图形有一些出入

仿真结果中，IDS和VDS是同步增加和减小的，其开始和结束时间就是米勒平台的开始和结束时间，这和我想象的是符合的
但是仿真结果也有一点奇怪的现象，就是VDS上翘超过母线电压以及ID反向那一段，不明白是怎么回事
请大师指教

最佳答案

zhuliu09

查看完整内容

收藏2

		2 shiyunping shiyunping 离线 LV8 副总工程师积分：8984 \| 主题：51 \| 帖子：3928 访问空间发消息积分:8984 LV8 副总工程师 2016-6-28 15:23:48
		教科书，电源说明书关于MOSFET导通波形基本是一样的。只有两种可能，1是互相抄袭、借用。2是直接进行浮地测试出现一样的波形。其实开关电源有空载，轻载、满载、超载保护等几种工作模式。MOSFET开管频率由0.5HZ----几百HZ 波形怎么可能一样呢？回复 \| 举报 \|

		3 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109895 \| 主题：142 \| 帖子：45928 访问空间发消息积分:109895 版主 2016-6-28 17:20:34
		这个波形应该是感性负载下的。回复 \| 举报 \|

		4 micropower micropower 离线 LV7 版主积分：7357 \| 主题：49 \| 帖子：2717 访问空间发消息积分:7357 版主 2016-6-28 17:54:51 倒数10
		前此时间有几位高手在争关于MOS驱动及EMC相关时也有提到过类似的。在驱动电压输出时，这个电压会经过寄生电容传到VDS端，所以你会看到这样的现像。回复 \| 举报 \|

			5 admin admin 离线 LV9 管理员积分：32507 \| 主题：2330 \| 帖子：8891 访问空间发消息积分:32507 管理员 2016-6-28 17:57:22 倒数9
			多谢指导回复 \| 举报 \|

			6 wowfarwell wowfarwell 离线 LV8 副总工程师积分：2393 \| 主题：84 \| 帖子：502 访问空间发消息积分:2393 LV8 副总工程师 2016-6-28 19:03:37 倒数8
			非常感谢那么请问关于第一个图 ID变化和VDS变化不同步是为何呢，虽然我猜他测试线路和我仿真的线路不一样（如果一样就不符合欧姆定理了），但不知道他是如何得到这个波形的回复 \| 举报 \|

				7 micropower micropower 离线 LV7 版主积分：7357 \| 主题：49 \| 帖子：2717 访问空间发消息积分:7357 版主 2016-6-30 12:22:26 倒数7
				你的图看起来是同步的，没什么问题呀！回复 \| 举报 \|

					8 wowfarwell wowfarwell 离线 LV8 副总工程师积分：2393 \| 主题：84 \| 帖子：502 访问空间发消息积分:2393 LV8 副总工程师 2016-6-30 14:04:22 倒数6
					就第一个图 IDS都增加到最大了，VDS才开始下降，这不同步嘛如果MOS管是与负载与电源连接相当于负载上的电压保持不变，MOS管压降不断降低，电源如果没变，降低的电压跑哪儿去了？回复 \| 举报 \|

						9 micropower micropower 离线 LV7 版主积分：7357 \| 主题：49 \| 帖子：2717 访问空间发消息积分:7357 版主 2016-6-30 16:26:46 倒数5
						我还以为是你的仿真图，第一个图可能是手工画歪了吧。回复 \| 举报 \|

						10 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109895 \| 主题：142 \| 帖子：45928 访问空间发消息积分:109895 版主 2016-6-30 17:00:41 倒数4
						你将阻性负载改成电感试试。回复 \| 举报 \|

							11 micropower micropower 离线 LV7 版主积分：7357 \| 主题：49 \| 帖子：2717 访问空间发消息积分:7357 版主 2016-6-30 17:22:56 倒数3
							这个有道理。回复 \| 举报 \|

zhuliu09

zhuliu09
离线
LV8
副总工程师

积分：4283
|
主题：0
|
帖子：849

积分:4283

LV8

副总工程师

2016-7-1 13:37:31
倒数2

那个AN应该是针对开关电源应用的.那个开通过程的波形曲线也是没有问题的.我的分析过程如下:在开关电源应用中,一般MOS是要连接磁性元件的(回忆一下BUCK,BOOST结构),开通过程的时间很短,可以认为该过程中磁性元件中的电流保持不变,那么,在开通过程中,如果MOS的电流IDS只要还没有上升到磁性元件的电流IL的大小,就需要续流二极管导通,以保持磁性元件的电流IL不变,要保证续流二极管导通,则MOS的漏源电压VDS就不能减小(结合BOOST好好理解).等待MOS的电流IDS上升到磁性元件电流IL之后,磁性元件的电流路径从续流二极管转移到MOS中,此时MOS的电压VDS才开始下降(此刻,请稍微留意一下续流二极管的反向恢复电流,会在导通的MOS中带来损耗的),随着VDS的下降,MOS的漏极电位下降,则MOS的栅漏寄生电容CGD开始放电,放电电流流过栅驱动电阻(这就是米勒平台了,你会发现VGS保持不变,这是由于驱动电流能力有限,提供CGD的放电电流后不足以再提供CGS的充电电流).

好好消化我说的开通过程.好久没回论坛了,一回来就遇见这样直指本质的问题,有点小兴奋呀.

评分

参与人数 1	21币 +10	收起理由
admin	+ 10	很给力!

查看全部评分

			13 wowfarwell wowfarwell 离线 LV8 副总工程师积分：2393 \| 主题：84 \| 帖子：502 访问空间发消息积分:2393 LV8 副总工程师最新回复 2016-9-29 17:08:26 倒数1
			非常抱歉今天终于把你说的意思看明白了解释得非常清晰感谢回复 \| 举报 \|