MOS管米勒平台形成过程及解决办法

基本原因

MOS管米勒平台形成的根本原因是栅漏寄生电容（Cgd，又称米勒电容） 的反馈效应：开关过程中漏源电压（Vds）的急剧变化，通过Cgd引发电荷转移，分流栅极驱动电流，导致栅源电压（Vgs）暂时停滞，形成平台。

MOS管内部的Cgs（栅源电容）、Cds（漏源电容）中，仅Cgd是触发米勒效应的关键元件，其充放电过程直接决定平台的产生与持续时间。

完整形成过程

（以NMOS为例，漏极接5V、源极接GND、栅极由0V切换至3.3V控制）

1. 导通前：初始截止状态

栅极电压（Vg）=0V，栅源电压（Vgs）=0V，MOS管完全截止，漏源电压（Vds）=5V（等于漏极供电电压）；

寄生电容状态：Cgs两端电压为0（无电荷），Cgd两端电压为5V（左极板（栅极）0V、右极板（漏极）5V，即“左-右+”）。

2. 导通初期：Vgs上升，触发导通

栅极接3.3V后，驱动电路开始向栅极供电，优先给Cgs充电，Vgs快速上升；

当Vgs达到MOS管的阈值电压（Vgs(th)）时，漏源电流（Id）开始增加，MOS管逐步进入导通状态，Vds随Id增大而快速下降。

3. 米勒效应触发：Cgd引发电荷转移

由于Vds急剧下降（从5V向0V靠近），Cgd右极板（漏极侧）的正电荷通过导通的MOS管流入GND，导致Cgd两端电位差剧烈变化；

根据电容“电荷平衡”特性，Cgd左极板（栅极侧）会大量吸收栅极的正电荷，此时驱动电路提供的电流被“分流”，不再优先给Cgs充电，转而主要用于Cgd的充放电（形成米勒电流）。

4. 平台形成：Vgs停滞

驱动电流完全用于Cgd充放电，无法继续提升Cgs的电压，导致Vgs停滞在“略高于Vgs(th)”的固定范围，形成米勒平台；

此阶段MOS管处于“半导通”状态，Id持续增大、Vds持续下降，但Vgs始终保持稳定，平台持续时间取决于Cgd的充放电速度。

5. 平台结束：MOS管完全导通

当Cgd充放电完成后（状态变为“左+右-”，两端电压稳定为3.3V，与Vgs一致），驱动电流重新流向Cgs；

Vgs继续上升至3.3V（栅极供电电压），MOS管完全导通，Vds降至接近0V（导通压降），米勒平台正式结束。

解决办法

1. 源头优化：选低Cgd MOS管

直接选择Cgd（米勒电容）容值更小的MOS管，减少电荷转移量，从根本上缩短平台持续时间。

2. 强化驱动：提升电流供应能力

增大栅极驱动电流，加快Cgd充放电速度，减少电流被分流的影响；

采用MOS管专用驱动芯片或图腾柱电路，增强驱动电路的带载能力，确保充足电流应对Cgd的电荷需求。

3. 电容调整：增大Cgs占比

在栅源极（G-S）之间外接电容，增大Cgs的总容量：Cgs占比提升后，驱动电流更易优先为Cgs充电，减少Cgd对电流的分流，帮助MOS管更快脱离平台、进入完全导通状态。

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