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1、1080204060QgfnO80深入剖析MOSFET导通过程MOSFET是最常见的电子元器件之一，相信绝人多数电子工程师都使川过，但是人家可能不是十分清楚MOSFET的开关过程以及Vth20MOSFET在开关过程中所处的状态，下而，我们就来仔细分析下。MOSFET开关过程中，栅极电荷变化如上图所示，在MOSEET的D和S极间丿施加电压VDD,在MOSFET的G和S极间施加驱动电圧VG,随即输入电容Ciss开始充电，G和S极间电压Vgs线性上升并到达门限电压VGS(th),Vgs上升到VGS(th)之前漏极电流Id^OA,Vds的电压保持
2、VDD不变；当Vgs升高到VGS(th)时，漏极开始流过电流Td,然后V旷继续上升，Id也逐渐上升，此时Vds仍然保持在VDD不变,当Id上升到最大负载电流值1D时，Vgs到达米勒平台电VGS(plt),此时，Vds的电压开始从VDD下降，米勒平台期间，Id电流维持ID,Vds电压不断降低，米勒平台结束时刻，Id电流仍然维持ID,待Vds电压降低到一个较低的值，米勒平台结束，Id电流仍然维持ID,Vds电压继续降低，但此时降低的斜率很小，因此降低的幅度也很小，最后稳定在Vds=IdXRds(on)。因此通常町以认为米勒平台结束后10802
3、04060QgfnO80深入剖析MOSFET导通过程MOSFET是最常见的电子元器件之一，相信绝人多数电子工程师都使川过，但是人家可能不是十分清楚MOSFET的开关过程以及Vth20MOSFET在开关过程中所处的状态，下而，我们就来仔细分析下。MOSFET开关过程中，栅极电荷变化如上图所示，在MOSEET的D和S极间丿施加电压VDD,在MOSFET的G和S极间施加驱动电圧VG,随即输入电容Ciss开始充电，G和S极间电压Vgs线性上升并到达门限电压VGS(th),Vgs上升到VGS(th)之前漏极电流Id^OA,Vds的电压保持VDD不变
4、；当Vgs升高到VGS(th)时，漏极开始流过电流Td,然后V旷继续上升，Id也逐渐上升，此时Vds仍然保持在VDD不变,当Id上升到最大负载电流值1D时，Vgs到达米勒平台电VGS(plt),此时，Vds的电压开始从VDD下降，米勒平台期间，Id电流维持ID,Vds电压不断降低，米勒平台结束时刻，Id电流仍然维持ID,待Vds电压降低到一个较低的值，米勒平台结束，Id电流仍然维持ID,Vds电压继续降低，但此时降低的斜率很小，因此降低的幅度也很小，最后稳定在Vds=IdXRds(on)。因此通常町以认为米勒平台结束后MOSFET基木上已
5、经导通。对于上述的过程，理解难点在于为什么在米勒平台区，Vgs的电圧恒定？驱动电路仍然对栅极提供驱动电流，仍然対栅极电容充电，为什么栅极的电压不上升？而且栅极电荷特性对于形象的理解MOSFET的开通过程并不宜观。可麦电阻区关断区因此，•卜•面将基于漏极导通特性理解MOSFET开通过程。MOSFET的漏极导通特性如上图所示，MOSFET有三个丁作区，分别是关断区、恒流区和可变电阻区（MOSFET恒流区冇时也称饱和区或放大区）o当驱动电压加到MOSFET的G和S极间时，Vgs的电压逐渐升高时，MOSFET的开通轨迹如下图所示。0123448V
6、VDS[V]导通前，MOSFET起始工作点位于上图的右下角A点，MOSFET的VDD电压为48V,Vgs的电压逐渐升高，Id电流为0,Vgs的电压达到VGS(th),Id电流从0开始逐渐增大，A-B就是Vgs的电压从VGS(th)增加到VGS(plt)的过程。从A到B点的过程中，可以非常直观的发现，此过程工作于MOSFET的恒流区，也就是Vgs电压和Id电流自动找平衡的过程，即Vgs电压的变化伴随着Id电流相应的变化，其变化关系就是MOSFET的跨导：Gfs=Id/Vgso当【d电流达到负载的最人允许电流ID时，此时对应的栅级电压Vgs(
7、plt)=Id/Gfs,由于此时Id电流恒定，因此栅极Vgs电压也恒定不变，如上图中的B-C,此时MOSFET处于和对稳定的恒流区，工作于放大器的状态。MOSEET导通前，Vgd的电压为Vgs-Vds,为负值，进入米勒平台，Vgd的负电压绝对值不断下降，过0后转为正电压，驱动电路的电流绝大部分流过Cdg,以扫除米勒电容的电荷，因此栅极的电压基本维持不变，Vds电压降低到很低的值后，米勒电容的电荷基本上被扫除，即上图中的C点，于是，栅极的电压在驱动电流的充电下又开始升高，如上图中的C-D,使MOSFET进一步完全导通。C-D为可变电阻区，相
8、应的Vgs电压对应着一淀的Vds电压，Ugs电压达到最人值，Vds电压达到最小值，曲于Td电流为ID恒定，因此Vds的电压即为ID和MOSFET的导通电阻的乘积。基于MOSFET的漏极导通特性
