利用零電壓來消除米勒效應
如何采用零電壓消除米勒效應。在設計電源時,工程師常常會關注與MOSFET導通損耗有關的效率下降問題。在出現較大RMS電流的情況下,比如轉換器在非連續(xù)導電模式(DCM)下工作時,若選擇Rds(on)較小的MOSFET,芯片尺寸就會較大,從而輸入電容也較大。也就是說,導通損耗的減小將會造成較大的輸入電容和控制器較大的功耗。當開關頻率提高時,問題將變得更為棘手。
圖1是MOSFET導通和關斷時的典型柵電流圖。在導通期間,流經控制器Vcc引腳的峰值電流對Vcc充電;在關斷期間,存儲的電流流向芯片的接地端。如果在相應的面積上積分,即進行篿gate(t)dt,則可得到驅動晶體管的柵電荷Qg 。將其乘以開關頻率Fsw,就可得到由控制器Vcc提供的平均電流。因此,控制器上的總開關功率(擊穿損耗不計)為:
Pdrv = Fsw×Qg×Vcc (1)
如果使用開關速度為100kHz 的12V控制器驅動柵電荷為100nC的MOSFET,驅動器的功耗即為100nC×100kHz×12V=10mA×12V=120mW (2)
圖2 MOSFET中的寄生電容
MOSFET的物理結構中有多種寄生單元,而其中起關鍵作用的是電容,具體見圖2。產品數據表中的三個參數采取如下定義:當源-漏極短路時,令Ciss=Cgs+Cgd;當柵-源極短路時,