對米勒平臺震盪的認識

功率器件的開關過程是一個複雜的過程，無論是MOS還是IGBT，在使用中或多或少都會遇到震盪現象。有一篇論文對此做了一些研究，建議閱讀一下。MOSFET開關過程的研究及米勒平臺振盪的抑制.pdf
總結說來：

①在MOS開關過程中，如果柵極電阻較小，發生了柵極電壓震盪，多半是因爲MOS源極寄生電感太大導致。根據U=L*di/dt，我們可以知道，柵極電阻小，開通速度快，即di/dt大，如果L(寄生電感)也大，在寄生電感上產生的電壓更大。這種震盪的特點是柵極電壓有過沖現象，超過米勒平臺電壓後下降，在米勒平臺附近產生柵極電壓震盪。

②如果柵極電阻較大，柵極電壓升到米勒平臺後發生跌落並引起米勒平臺附近的震盪，多半是因爲DS電壓變化太快，米勒電容較大導致。根據I=C*dv/dt，米勒電容充放電會產生一個很大的電流，快速抽走柵極電容上的電荷，柵極電壓跌落引起震盪。

③在半橋電路中，如果是感性負載，反向恢復電流是一個不可忽視的、可能造成柵極波形震盪的原因。反向恢復電流會使DS電壓急劇上升。因此選MOS時要關注一下器件的反向恢復時間。下圖是IGBT的驅動，原理和MOS一樣：

如下仿真，U1是一個容值隨電壓變化的電容。該電容是模擬Cgd，增加該電容以及去掉該電容可模擬兩種不同容值的Cgd對柵極電壓的影響。

以下爲對比結果，同一個柵極電阻，可看到Cgd較大時會引發震盪：

在看一下寄生電感的影響，對比一下100pH和1nH的區別：

可以看到由於寄生電感導致的米勒平臺震盪的特點是電壓過沖，並且寄生電感越大震盪幅度越大。