密勒效應（Miller effect）

Boost電路：其中S就是我們的MOSFET啦。

從0時刻開始，Vgs開始上升的時候，Vds和Id保持不變，這個過程中驅動電流ig為Cgs充電，Vgs上升。一直到t1時刻，Vgs上升到Vg（th），也就是門極開啟電壓時候。在t1時刻以前，MOS處於截止區。

從t1時刻開始，MOS就要開始導通啦，它開始導通的標誌就是Id要開始上升啦！就是原來電流從電感L出來流經二極體D，現在開始要慢慢的向S換流啦。所以MOS的漏極電流Id在慢慢上升，二極體的電流在慢慢減小，但是他倆的和始終等於電感電流，在開關開通的這個過程中可以認為電感電流是沒有變化的。這個時間段內驅動電流仍然是為Cgs充電。在t1到t2的這段時間裡，Id只是在安安靜靜的上升，到t2時刻，Id上升到電感電流，換流結束。在電感電流上升的這個過程中Vds會稍微有一些下降，這是因為下降的di/dt在雜散電感上面形成一些壓降，所以側到的Vds會有一些下降。從t1時刻開始，MOS進入了飽和區。

在Id上升到最大時候（t2），即刻就進入了米勒平臺時期。米勒平臺就是Vgs在一段時間幾乎維持不動的一個平臺。前面說了，從t1時刻開始，MOS進入了飽和區，在飽和有轉移特性：Id=Vgs*Gm。其中Gm是跨導。那麼可以看出，只要Id不變Vgs就不變。Id在上升到最大值以後，也就是MOS和diode換流結束後，Id就等於電感電流IL了，而此時又處於飽和區，所以Vgs就會維持不變，也就是維持米勒平臺的電壓。

那麼從這個時候（t2）開始Vgs的驅動電流給誰充了電呢？答案是Cgd。驅動的電流ig為Cgd充電（從另一個方向來說，可以叫放電），然後Vds就開始下降了。由於超級結在開通伊始的縱向擴散，比較小的GD電容，所以Vds一開始下降的比較快，大約在下降到100V左右的時候，縱向擴散完成，變成橫向擴散，GD電容變大，所以Vds下降的斜率變緩。

那麼miller平臺什麼時候結束呢？miller平臺要想結束，必須進入線性區，不然繼續在飽和區待下去，就會被和Id“綁”在一起，所以當MOS進入線性區之後，miller平臺結束。那麼什麼時候進入線性呢？根據MOS的特性曲線，在Vds下降到等於此時的Vgs-Vg（th）這個值的時候，MOS進入線性區（t4時刻之後）。此時Vds的大小會由Rds*Id決定，驅動電流開始繼續為Cgs和Cgd充電。而Vgs也開始恢復繼續上升。MOS基本導通。

上面大概描述了MOS的開透過程的波形圖。

現在重點說一下這個miller平臺。詳細說一下這其中的過程。

把MOS圖在擺過來。

在t2時刻開始，處在飽和區的MOS轉移特性公式，真實為Ich=Vgs*Gm，Ich為溝道電流，即上圖中DS之間紅色部分的電流。於是當驅動電流為Cgs充一點電，Vgs增加Δvgs，那麼Ich增加Δich，而Ich增加的部分只能由Cds放電提供，（因為從電路中的來的那部分電流已經固定），於是Cds放電為Ich提供增加的電流。於是Vds就下降，也就是Vgd會下降，那麼Δigd=Cgd*ΔVgd/Δt，igd就會增加，然後igs就會下降，所以Vgs就不能增加只能這樣動態的維持在米勒平臺附近。可以看出這是一個負反饋的過程。所以Cgd也叫反饋電容。

通常測到的米勒平臺並不是這麼平，而是在米勒平臺開始的地方有一個突起，然後慢慢迴歸到米勒平臺。通常可能有2個原因：

1：二極體的反向恢復導致Id電流大於電感電流IL，因此Vgs需要提供更大的驅動電壓；

2：源極雜散電感在Id變化時形成的壓降，疊加在Vgs上面。

而Id也會有一部分超出IL，就是二極體的反向恢復電流疊加。

當然，如果是斷續模式，二極體的反向恢復就小得多。

我們實驗室測試平臺得到的開通波形圖（管子是我們的4A/700V的超級結MOS）：

綠色：Vgs；

黃色：Vds；

紫色：Id；

模擬波形：

依次為Id、Vds、Vgs

從前面的分析可以看出，MOS的開通損耗主要是在t1到t3這兩段時間內：

t1到t2這段時間內是Vds大電壓高壓，Id下上升的過程；

t2到t3這段時間內是Id大電流，Vds下降的過程；

所以開關損耗主要集中在這兩段時間內。

我來解釋一下這個波形裡面白色圓圈畫出來的部分是怎麼回事。

說一下我們測試用的二極體是幾乎沒有反向恢復的，但是它有結電容。

所以在MOS的Vds下降的過程中，二極體的陽極電壓就會隨著下降，那麼在二極體的結電容兩端就會形成一個dv/dt，這個dv/dt在二極體的結電容上形成的電流就會和電感電流一起形成MOS的漏極電流。所以，就可以看到白色圓圈裡面的電流比後面穩定之後的電流大一點。