有源米勒钳位的问题

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shaorc|  楼主 | 2017-12-21 08:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
【不懂就问】
看到TI的一个三相逆变器设计资料中,关于有源米勒钳位的设计
这是一段原话
“开关IGBT过程中,位移电流流经IGBT的GE极电容,使其栅极电压上升,可能让器件误导通
原因是,当逆变器的上管导通时,下管的电压会以较高的dv/dt上升,IGBT的反向传输电容与输入电容之比增加
会增加米勒效应,噪声会从集电极耦合到栅极,此操作会在下管栅极引入电流,会使下管误导通”

【1】自己查了一下米勒效应,是说在反相放大电路中,输入输出之间的分布电容或者寄生电容由于放大器的方法作用,
其等效到输入端的电容值会扩大1+k倍,k是增益。那么米勒效应和上面说的IGBT的正方向电容怎么联系上?
【2】位移电流是如何而来,因为突然说到位移电流,有点懵?
【3】上管导通时,为什么下管的dv/dt会变高,下管不是关闭的吗?
【4】电容比增加,噪声从集电极耦合到栅极?电容不是去耦吗?

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HWM| | 2017-12-21 11:02 | 显示全部楼层
你这个涉及到“米勒钳位”技术,而非严格意义上的“米勒效应”。

上管(IGBT)导通,会导致下管(IGBT)C-E间的电压快速增大——即dv/dt很大。通过IGBT的寄生电容Cgc,有电流会流入IGBT的G极,导致下管有可能随之导通。

通常可以通过在下管的G-E间并联适当的电容或通过对下管的负压偏置,来防止下管的误导通。

而所谓的“米勒钳位”,则是采用G-E“短路”的方法来确保下管的关闭。在电压上,就类似在G-E间给了个“电压钳位”。

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QuakeGod| | 2017-12-21 14:52 | 显示全部楼层
流过电容的电流,叫做位移电流。
以平板电容器来说,实际上,电容内部的空间是没有电流的,也没有载流子的移动。只有电场的变化。
为了简化欧姆定律,就人为假设电容内部也有一个和外部相等的电流,叫做“位移电流”

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maychang| | 2017-12-21 16:42 | 显示全部楼层
QuakeGod 发表于 2017-12-21 14:52
流过电容的电流,叫做位移电流。
以平板电容器来说,实际上,电容内部的空间是没有电流的,也没有载流子的 ...

为了简化欧姆定律,就人为假设电容内部也有一个和外部相等的电流,叫做“位移电流”

这和欧姆定律有什么关系?

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QuakeGod| | 2017-12-21 17:17 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2017-12-21 16:42
为了简化欧姆定律,就人为假设电容内部也有一个和外部相等的电流,叫做“位移电流”

这和欧姆定律有什么 ...

果然被识货的揪住了,其实是偶简化的,当然更多是为了偶说话简化,要不然解释起来太复杂了。
其实跟欧姆定律没什么关系,跟基尔霍夫定律有关系。
如果没有位移电流,那么电流就不连续,基尔霍夫定律就不成立了。
有了位移电流,基尔霍夫定律就可以继续应用了。
没提这个,用“欧姆定律”代替,是怕又引出新的分叉。
所以就姑且认为“基尔霍夫定律”是“欧姆定律”的高级版本。

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HWM| | 2017-12-21 17:53 | 显示全部楼层
QuakeGod 发表于 2017-12-21 17:17
果然被识货的揪住了,其实是偶简化的,当然更多是为了偶说话简化,要不然解释起来太复杂了。
其实跟欧姆 ...

"如果没有位移电流,那么电流就不连续,基尔霍夫定律就不成立了。"

没有位移电流,基尔霍夫定律照样“成立”。

“所以就姑且认为“基尔霍夫定律”是“欧姆定律”的高级版本。”

这两个,没什么“高低版本”关系。

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HWM| | 2017-12-21 17:57 | 显示全部楼层
电路理论中,有了电容模型,无需去考虑什么“位移电流”之类的东西。

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QuakeGod| | 2017-12-21 18:48 | 显示全部楼层
HWM 发表于 2017-12-21 17:57
电路理论中,有了电容模型,无需去考虑什么“位移电流”之类的东西。

你看,越说越多了吧。
你解释一下,不考虑位移电流,基尔霍夫定律怎么应用在平板电容器上。

那你解释下,LZ引用的那段话提到的“位移电流”是啥东西。
顺便回答一下LZ第2个问题。

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HWM| | 2017-12-21 18:54 | 显示全部楼层
QuakeGod 发表于 2017-12-21 18:48
你看,越说越多了吧。
你解释一下,不考虑位移电流,基尔霍夫定律怎么应用在平板电容器上。

"你解释一下,不考虑位移电流,基尔霍夫定律怎么应用在平板电容器上。"

电路理论中,电容只是个基本元件。只要其两端入出的电流大小一致即可。

“那你解释下,LZ引用的那段话提到的“位移电流”是啥东西。”

就是个寄生电容而已。

“顺便回答一下LZ第2个问题。”

在此已有“寄生电容”,无需“位移电流”参与解释。

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Siderlee| | 2017-12-21 20:48 | 显示全部楼层
还是得看原文,翻译太不严谨

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Siderlee| | 2017-12-21 20:54 | 显示全部楼层
【1】自己查了一下米勒效应,是说在反相放大电路中,输入输出之间的分布电容或者寄生电容由于放大器的方法作用,
其等效到输入端的电容值会扩大1+k倍,k是增益。那么米勒效应和上面说的IGBT的正方向电容怎么联系上?
这个找个IGBT的应用手册看看就明白了
【2】位移电流是如何而来,因为突然说到位移电流,有点懵?
估计是翻译问题吧
【3】上管导通时,为什么下管的dv/dt会变高,下管不是关闭的吗?
应该是导通的过成中
【4】电容比增加,噪声从集电极耦合到栅极?电容不是去耦吗?去耦电容是去耦的

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shaorc|  楼主 | 2017-12-22 09:03 | 显示全部楼层
Siderlee 发表于 2017-12-21 20:54
【1】自己查了一下米勒效应,是说在反相放大电路中,输入输出之间的分布电容或者寄生电容由于放大器的方法 ...

谢,
第四问中
上管开通,电流或者电压会通过,下管的CG极电容传到下管的栅极,从而使栅极误导通
是这样吗?

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shaorc|  楼主 | 2017-12-22 09:09 | 显示全部楼层
HWM 发表于 2017-12-21 11:02
你这个涉及到“米勒钳位”技术,而非严格意义上的“米勒效应”。

上管(IGBT)导通,会导致下管(IGBT)C ...


还有如下追问求解
因为你说到电压快速增加du/dt很大,加上经常啃到在电路分析时常看到说du/dt或者抑制di/dt
想知道这两个指标有什么作用?是要联系公式i=c×du/dt吗?

第二,你说的防止下管误导通的方法,在GE间并联电容,作用是把从CG极电容流过的误导通电流再引流出去吗?下管负压偏置是什么意思?

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shaorc|  楼主 | 2017-12-22 09:10 | 显示全部楼层
QuakeGod 发表于 2017-12-21 14:52
流过电容的电流,叫做位移电流。
以平板电容器来说,实际上,电容内部的空间是没有电流的,也没有载流子的 ...

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