一种减小功率管米勒效应的电路的制作方法

文档序号:14715636发布日期:2018-06-16 01:17阅读:408来源:国知局
一种减小功率管米勒效应的电路的制作方法

本实用新型涉及电子领域,具体涉及一种减小功率管米勒效应的电路。



背景技术:

目前在MOSFET或IGBT的应用中,为了减少米勒效应带来的功率管发热严重或二次导通的问题,普遍采用的方法是加大功率管的驱动电流(功率),通过调节功率管GS充放电回路的参数,达到减小米勒效应的影响产生的发热或二次导通。这个方法虽然可行,但必须加大驱动电流,驱动电路的成本会增加很多。米勒效应的描述,如图1为原理图。其中,T1是功率MOSFET管或IGBT管。虚线连接的Cdg和Cgs是T1的D与G以及G与S的寄生电容,Cdg>Cgs。就目前的电子技术来说,寄生电容是不可避免的。在功率管T1由截止进入导通的过程中,触发脉冲上升沿开始Vgs↑--Vds↓。Vds下降过程中,原来存入Vds中的电荷开始放电,放电回路见图1虚线。过程中在Cgs上形成的电压是下正上负。这个电压与原先输入的电压叠加,和成电压将比原来的VGS下降很多,甚至使T1关闭。随着Cdg放电结束,VGS又恢复上升,T1又开始重新导通,如此循环几次后,T1才处于稳定的导通状态,这就是米勒效应。过程中G点的电压波形如图2。从t0开始,Vgs上升到t1时,由于Cds放电作电,到t2时,Vgs下降,严重时可关断T1,过后Vgs又重新上升,T1又开始导通,直到t3时,才进入稳定导通状态。



技术实现要素:

本实用新型针对现有技术的不足,提出一种减小功率管米勒效应的电路,具体技术方案如下:

一种减小功率管米勒效应的电路,其特征在于:包括功率管T1,该功率管T1的栅极经电阻R4接地;

该功率管T1的栅极与三极管G1的发射极相连,该功率管T1的栅极还与二极管D1的阴极相连,该二极管D1的阳极与三极管G1的基极相连,在三极管G1基极与集电极之间跨级有电阻R2;

该功率管T1的栅极还经电阻R3与三极管G2的集电极相连,在所述电阻R3的两端并联有电容C3;

该三极管G2的基极依次经电阻R5和电容C2与功率管T1的源级相连,三极管G2的基极还与二极管D2的阳极相连,该二极管D2的阴极与三极管G2的发射极相连。

为更好的实现本实用新型,可进一步为:在所述三极管G2的发射极与地之间接有滤波电容C1,所述功率管T1的源级经电阻R6与电源相连。

本实用新型的有益效果为:功率开关管可工作在比较理想的状态,电路的可靠性有很大的提高,发热量降到了最低,不会出现二次导通现象。

附图说明

图1为米勒效应等价原理图;

图2为图1中节点G的电压波形图;

图3为实用电路结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图3所示:一种减小功率管米勒效应的电路,包括功率管T1,该功率管T1的栅极经电阻R4接地,通电时,在功率管T1栅极与源级之间形成有寄生电容Cdg,在功率管T1的栅极与漏级之间形成有寄生电容Cgs;

该功率管T1的栅极与三极管G1的发射极相连,该功率管T1的栅极还与二极管D1的阴极相连,该二极管D1的阳极与三极管G1的基极相连,在三极管G1基极与集电极之间跨级有电阻R2;

该功率管T1的栅极还经电阻R3与三极管G2的集电极相连,在电阻R3的两端并联有电容C3;

该三极管G2的基极依次经电阻R5和电容C2与功率管T1的源级相连,三极管G2的基极还与二极管D2的阳极相连,该二极管D2的阴极与三极管G2的发射极相连。

在三极管G2的发射极与地之间接有滤波电容C1,功率管T1的源级经电阻R6与电源相连。

本实用新型工作原理:三极管G2、电阻R3、电容C3、二极管D2、电阻R5和电容C2是为了消除米勒效应增加的元件,此处功率管T1为MOS管,寄生电容Cgs的电压为Vgs,寄生电容Cdg电压为Vds。

当触发脉冲上升沿到来时,电压Vgs开始上升,充电回路是:Q点—电阻R1—二极管D1—G点—S点。

功率管T1开始导通,电压Vds开始下降。此时寄生电容Cdg开始放电,放电回路是D点—功率管T1—S点—寄生电容Cgs—G点,此时,电压Vgs有下降的趋势。同时,电容C2开始充电,充电回路是A点—G2发射结—C点—电阻R5—电容C2—D点—功率管T1—S点,因为这个充电电流经过了G2的发射结,便有一个放大了β倍的电流Ic,该处为G2的放大倍数。Ic流过的路径是A点—G2—F点---电容C3—G点—寄生电容Cgs—S点。

可知,寄生电容Cdg放充电流流经寄生电容Cgs时是下正上负,而Ic流经寄生电容Cgs的电流是上正下负,如果把电容C2、电阻R5、电容C3个电阻R3调整到最佳状态,此两路电流可完全抵消,从而消除了米勒效应。可以在G点得到很接近理想的触发脉冲波形,功率管T1可工作在最佳状态。

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