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米勒效应产生的原因 米勒效应消除方法

11/25 16:47 作者:eefocus_3880508
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密勒效应(Miller effect)是在电子学中,反相放大电路中,输入与输出之间的分布电容或寄生电容由于放大器的放大作用,其等效到输入端的电容值会扩大1+K倍,其中K是该级放大电路电压放大倍数。下面小编给大家介绍一下“米勒效应产生的原因 米勒效应消除方法”

1.米勒效应产生的原因

密勒效应是以约翰·米尔顿·密勒命名的。1919年或1920年密勒在研究真空管三极管时发现了这个效应,但是这个效应也适用于现代的半导体三极管。

指电子管的阳极通过阳一栅电容在栅极感应的静电荷增大了有效栅一阴电容。可以采用平衡法(或中和法)等技术来适当地减弱密勒电容的影响。平衡法即是在输出端与输入端之间连接一个所谓中和电容,并且让该中和电容上的电压与密勒电容上的电压相位相反,使得通过中和电容的电流恰恰与通过密勒电容的电流方向相反,以达到相互抵消的目的。

米勒效应产生的原因

2.米勒效应消除方法

米勒效应是无法避免的,只有采用适当的方法减缓。

一般有四种方法:

1、选择合适的门极驱动电阻RG

采用了独立的门极开通和关断电阻,门极导通电阻RGON影响IGBT导通期间的门极充电电压和电流;增大这个电阻将减小门极充电的电压和电流,但会增加开通损耗。

寄生米勒电容引起的导通通过减小关断电阻RGOFF可以有效抑制。较小的RGOFF同样也能减少IGBT的关断损耗,然而需要付出的代价是在关断期间由于杂散电感会产生很高的过压尖峰和门极震荡。

2、在门极G和射极E之间增加电容

门极和发射极之间增加的这个电容CGE会影响到IGBT开关的性能,CGE分担了米勒电容产生的门极充电电流。因为IGBT的总输入电容为CCG||CGE,鉴于这种情况,门极充电要达到门极驱动的电压阈值就需要产生更多的电荷。又因增加了电容CGE,因此驱动电源功耗会增加,在相同的门极驱动电阻下,IGBT的开关损耗也会相应地增加。

3、采用负压驱动

采用门极负电压来提高门限电压,同时保证了关断的可靠性,特别是IGBT模块在100A以上的应用中,是很典型的运用。增加负电源供电增加设计复杂度,同时也增大设计尺寸。

4、门极有源钳位

要想避免RG优化、CGE损耗和效率、负电源供电成本增加等问题,另一种方法是使门极和发射极之间发生短路,这种方法可以避免IGBT不经意的打开。具体操作方法是在门极与射极之间增加三级管,当VGE电压达到某个值时,门极与射极的短路开关(三级管)将被触发。这样流经米勒电容的电流将被增加的三极管截断而不会流向VOUT,这种技术被称为有源米勒钳位技术。

米勒效应消除方法

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