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利用零电压来消除米勒效应

如何采用零电压消除米勒效应。在设计电源时,工程师常常会关注与MOSFET导通损耗有关的效率下降问题。在出现较大RMS电流的情况下,比如转换器在非连续导电模式(DCM)下工作时,若选择Rds(on)较小的MOSFET,芯片尺寸就会较大,从而输入电容也较大。也就是说,导通损耗的减小将会造成较大的输入电容和控制器较大的功耗。当开关频率提高时,问题将变得更为棘手。

01

图1是MOSFET导通和关断时的典型栅电流图。在导通期间,流经控制器Vcc引脚的峰值电流对Vcc充电;在关断期间,存储的电流流向芯片的接地端。如果在相应的面积上积分,即进行篿gate(t)dt,则可得到驱动晶体管的栅电荷Qg 。将其乘以开关频率Fsw,就可得到由控制器Vcc提供的平均电流。因此,控制器上的总开关功率(击穿损耗不计)为:

Pdrv = Fsw×Qg×Vcc (1)

如果使用开关速度为100kHz 的12V控制器驱动栅电荷为100nC的MOSFET,驱动器的功耗即为100nC×100kHz×12V=10mA×12V=120mW (2)

02
图2 MOSFET中的寄生电容

MOSFET的物理结构中有多种寄生单元,而其中起关键作用的是电容,具体见图2。产品数据表中的三个参数采取如下定义:当源-漏极短路时,令Ciss=Cgs+Cgd;当栅-源极短路时,


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