重点是第二阶段,随着是Vgs电压逐渐上升,当Vgs超过Vgsth,MOS开始逐渐导通,Vds电压会急剧下降,DS两端就像开关闭合,电容Cgd上极板电压急剧下降↓,这个过程中伴随着大量正电荷被吸到GND端,与此同时,下极板大量吸收正电荷,这些电荷从哪里来呢,就是从驱动端来,此时Cgd这个电容狮子大开口,疯狂吸收驱动电流 ,而下面电容Cgs电荷却得不到补充,所以这期间Vgs就无法继续上升,实测中
我们发现有时候如果米勒电容胃口太大,还能看到这个平台会直接凹陷。虽然Cgd的胃口很大,但是好在Cgd还是冲满了,此时MOS完全导通,Vds电压就为0,上极板电压为0V,Vgd等于驱动电压,MOS管就在这稳定的状态下,等待着下降沿的出现,关于下降沿此处就不再赘述;以上描述就是单个MOS开通过程;
那么在这过程中,本质就是MOS管开关不是瞬间完成的,其电压和电流 Vds 和 Ids 存在重叠区,这就是开关损耗。
前面我们提到开通过程中有四个阶段,第一阶段是Vgs电压从0到Vth, 这个过程MOS始终没有导通,Ids为0,因此损耗为0,栅极损耗可以忽略不计;第二个阶段是,MOS开始导通到米勒平台,这时候电压始终为Vds,电流从0变化到Ids(on), 功耗就是1/2 VDS* IDS* t2* FPWM;
第三个阶段是米勒平台,这时候Ids是几乎不变的,VDS逐渐变成0,所以功耗也是1/2 VDS* IDS* t3* FPWM;
第四阶段完全导通,Vds为0,也就没有开关损耗; 因此我们开关损耗主要是t2,t3 决定,也就是Cgs,Cgd决定,这两个电容会影响我们的开关速度,从而影响开关损耗;通常在计算的时候t2+t3, 近似成我们的管子的rising time。 关断时的计算也是同理,因此开关损耗的计算就是我们前面展示的公式;