12电子技术第52卷第2期(总第555期)2023年2月Electronics电子学摘要:阐述MOSFET开启时栅极各个阶段的瞬态过程,MOSFET器件开启过程中栅极每个阶段特定波形的形成原因,从原理上分析了在开启时,栅极的上升台阶在实际应用中带来的问题和危害和规避方法。关键词:MOSFET,上升台阶,寄生电容。中图分类号:TN386文章编号:1000-0755(2023)02-0012-02文献引用格式:曹卓.MOSFET开启的瞬态过程与应对方法分析[J].电子技术,2023,52(02):12-13.(2)MOSFET开启电压Vgs第二阶段(如图1中Vgs的第2阶段t2):此时Vgs开始大于MOSFET的开启电压Vgs(th),Vin持续给栅源极寄生电容充电Cgs充电,MOSFET开始渐渐进入导通状态,MOSFET内部的自由电子开始向栅极流动,Id开始逐渐增大,当到达第2段与3段的临界点时,MOSFET漏极和源极的电压Vds最大,MOSFET的自身损耗等于Pd=Vds×Id,这个瞬时状态是MOSFET自身的损耗是最大的状态,但MOSFET还没有真正意义的导通,MOSFET漏源极电压Vds即将开始有减小的趋势,可以简单理解成水龙头即将被拧开的瞬态。(3)MOSFET开启电压Vgs第三阶段(如图1中Vgs的第3阶段t3):MOSFET内部的自由电子开始增多了,MOSFET开始导通,漏源极电压Vds开始下降,这时候由于Vds电压减小,图2中D点电压开始减小,这里再次强调文中所描述的过程,都是瞬态的过程,D点电压减小,随之伴随着栅极与漏0引言MOSFET器件是在电子产品中广泛应用的元器件,它的主要优点是:栅极输入阻抗大,开启时所需要的驱动电流很小,几乎为零,所以启动MOSFET开启和关断多需要的功率极小。它是电压控制型器件,在芯片内部端口处和DC-DC电源,以及大功率驱动等场合中广泛应用。1N沟道MOSFET开启时栅极电压上升台阶的产生在理想状态条件下:N沟道MOSFET开启的条件是:MOSFET本身栅极和源极间的电压Vgs大于阈值Vgs(th)。满足此条件后,N沟道MOSFET的漏极和源极之间的电压Vds趋于0V,MOSFET导通,MOSFET内部开始有电流Id流动。但在现实应用中,Vgs在通往开启阈值Vgs(th)的过程中,并不是瞬态从高到低,而是存在一个相对较长的平台期(如图1所示)。由于MOSFET本身的生产工艺原因,任何MOSFET的栅极和源极之间,栅极和漏极之间,漏极和源极之间存在寄生电容。正规厂商生产的MOSFET元器件,都会在规格书中标明MOSFET各个极之间的寄生电容。所以,MOSFET在电路中的等效电路如图2。(1)MOSFET开启电压Vgs第一阶段(如图1中Vgs的第1阶段t1):此时栅源极电压Vgs小于MOSFET开启...