为什么 MOS 管 GS 之间要并联电容?
创始人
2026-02-26 09:42:37
0

在 MOSFET 器件中,dv/dt 用于表征器件开关瞬态阶段漏源电压 Vds 的变化速率,即漏极与源极之间的电压随时间的变化快慢。通常提到 dv/dt 时,大家首先会想到,过高的 dv/dt 会引发明显的电磁干扰,影响周边的敏感电路,削弱系统的信号完整性。

除此之外,高 dv/dt 还存在另一项核心隐患:若 dv/dt 数值过大,漏源电压的快速突变会通过栅 - 漏电容 Cgd 耦合到栅极电压 Vgs,造成栅极电压瞬时抬升,进而导致 MOSFET 在关断状态下出现误导通。

接下来将针对该问题的产生原因与解决方法展开讲解。

二、MOS 误导通的成因

我们以 DCDC 电路作为分析案例,以同步整流开关电源为例,这类拓扑结构通常采用一对 MOSFET 分别作为上桥臂与下桥臂开关管,通过交替导通、关断来实现稳压输出。在 MOSFET 高频开关的过程中,当器件由导通状态切换至关断状态时,其漏极与源极两端会产生快速抬升的 Vds 电压。开关频率越高,对应的漏源极电压时间变化率 dv/dt 也就越大。

根据 MOSFET 内部栅漏电容 Cgd 与栅源电容 Cgs 的容值配比,会在栅源极(G-S)之间形成分压效应;或是经由 Cds 电容流向栅极电阻 R 的电流,在栅极电阻两端产生压降。一旦该分压值超过栅极开启阈值电压,便会触发 MOSFET 出现误导通

为方便理解,我们逐一解析 MOS 管产生误导通的两类模型:模型 1:忽略外接栅极电阻该模型可等效为 MOS 管栅极处于悬空状态此时 Cgd 与 Cgs 两组寄生电容串联在 Vds 两端:由此耦合生成的栅源电压 Vgs=Vds×Cgd/(Cgd+Cgs)仅当 Vds×Cgd/(Cgd+Cgs) < Vgth 时,MOS 管才可避免出现误导通Vgth:MOS 管的导通阈值电压。

模型 2:引入外部栅极电阻

该模型可等效为MOS管栅极与驱动电路相连,且驱动电路输出低电平(此处假定驱动输出低电平时导通阻抗为0)。

此时栅漏电容 Cgd 与栅极电阻 Rg,i 串联后跨接于漏源电压 Vds 两端:流过 Cgd 的电流可表示为 Igd=Cgd・dv/dt栅极耦合电压 Vgs=Igd・Rg,i=Rg,i・Cgd・dv/dt

仅当 Rg,i・Cgd・dv/dt < Vgth 时,MOS 管方能避免出现误导通。Vgth:MOS 管导通阈值电压。

三、MOS 误导通问题的解决对策

依据模型 1:耦合电压 Vgs=Vds×Cgd/(Cgd+Cgs)可在 MOS 管栅源极两端并联电容,以此增大 Cgs 等效容值,间接降低耦合电压 Vgs,从而解决 MOS 管误导通问题。

依据模型 2:耦合电压 Vgs=Rg,i×Cgd×dv/dt可通过抑制 dv/dt 来解决该问题。具体方式为:在 MOS 管栅极回路串联电阻 Rg,降低 MOSFET 的开关速度,进而实现对 dv/dt 的有效抑制。

免责声明:本文参考@硬件那点事儿,仅作学习与参考之用。本号对所有原创及转载内容所涉及的陈述与观点均保持中立立场,推送文章仅供读者学习交流。文中涉及的文字、图片等版权均归原作者所有,如存在侵权情况,请及时联系删除。

相关内容

新雷能获得实用新型专利授权...
证券之星消息,根据天眼查APP数据显示新雷能(300593)新获得...
2026-07-17 20:46:40
绿联科技获得实用新型专利授...
证券之星消息,根据天眼查APP数据显示绿联科技(301606)新获...
2026-07-17 20:45:22
良信股份获得外观设计专利授...
证券之星消息,根据天眼查APP数据显示良信股份(002706)新获...
2026-07-17 20:44:23
广汽集团获得实用新型专利授...
证券之星消息,根据天眼查APP数据显示广汽集团(601238)新获...
2026-07-17 20:42:21
上海韬叠电路技术有限公司成...
天眼查App显示,近日,上海韬叠电路技术有限公司成立,法定代表人为...
2026-07-17 20:42:00
新易盛获得实用新型专利授权...
证券之星消息,根据天眼查APP数据显示新易盛(300502)新获得...
2026-07-17 20:41:21
格力电器获得实用新型专利授...
证券之星消息,根据天眼查APP数据显示格力电器(000651)新获...
2026-07-17 20:40:33
比亚迪获得实用新型专利授权...
证券之星消息,根据天眼查APP数据显示比亚迪(002594)新获得...
2026-07-17 20:39:53
大族数控获得外观设计专利授...
证券之星消息,根据天眼查APP数据显示大族数控(301200)新获...
2026-07-17 20:39:29

热门资讯

新雷能获得实用新型专利授权:“... 证券之星消息,根据天眼查APP数据显示新雷能(300593)新获得一项实用新型专利授权,专利名为“一...
广汽集团获得实用新型专利授权:... 证券之星消息,根据天眼查APP数据显示广汽集团(601238)新获得一项实用新型专利授权,专利名为“...
长安汽车获得实用新型专利授权:... 证券之星消息,根据天眼查APP数据显示长安汽车(000625)新获得一项实用新型专利授权,专利名为“...
聚飞光电获得实用新型专利授权:... 证券之星消息,根据天眼查APP数据显示聚飞光电(300303)新获得一项实用新型专利授权,专利名为“...
龙腾光电获得实用新型专利授权:... 证券之星消息,根据天眼查APP数据显示龙腾光电(688055)新获得一项实用新型专利授权,专利名为“...
世昌股份获得实用新型专利授权:... 证券之星消息,根据天眼查APP数据显示世昌股份(920022)新获得一项实用新型专利授权,专利名为“...
信音电子获得实用新型专利授权:... 证券之星消息,根据天眼查APP数据显示信音电子(301329)新获得一项实用新型专利授权,专利名为“...
格力电器获得实用新型专利授权:... 证券之星消息,根据天眼查APP数据显示格力电器(000651)新获得一项实用新型专利授权,专利名为“...
阳光电源:近期碳酸锂价格回落后... 人民财讯7月15日电,阳光电源今日接受机构调研时表示,储能业务会受碳酸锂价格波动的影响。之前碳酸锂价...
*ST特迅:电源产品已在多个数... 证券之星消息,*ST特迅(002227)07月16日在投资者关系平台上答复投资者关心的问题。 投资者...