寄生电容

使用Coventor SEMulator3D®创建可以预测寄生电容的机器学习模型

我们应该都清楚，MOSFET 的栅极和漏源之间都是介质层，因此栅源和栅漏之间必然存在一个寄生电容C_GS和C_GD，沟道未形成时，漏源之间也有一个寄生电容C_DS，所以考虑寄生电容时，MOSFET 的等效电路就成了图 2 的样子了。但是，我们从MOSFET 的数据手册中一般看不到这三个参数，手册给出的参数一般是 C_ISS、C_OSS和C_RSS（见图 1 ），

电源纹波和瞬态规格会决定所需电容器的大小，同时也会限制电容器的寄生组成设置。图1显示一个电容器的基本寄生组成，其由等效串联电阻（ESR）和等效串联电感（ESL）组成，并且以曲线图呈现出三种电容器（陶瓷电容器、铝质电解电容器和铝聚合物电容器）的阻抗与频率之间的关系。表1显示了用于生成这些曲线的各个值。这些值为低压（1V~2.5V）、中等强度电流（5A）同步降压电源的典型值。

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2018-09/wen_zhang_/100014678-49772-r1.j…; alt=“表1:三种电容器比较情况，各有优点。” width="600"></center><center><i>表1:三种电容器比较情况，各有优点。</i></center>

LLC的优势之一就是能够在比较宽的负载范围内实现原边MOSFET的零电压开通(ZVS)，MOSFET的开通损耗理论上就降为零了。要保证LLC原边MOSFET的ZVS，需要满足以下三个基本条件：

1)上下开关管50%占空比，1800对称的驱动电压波形;

2)感性谐振腔并有足够的感性电流;

3)要有足够的死区时间维持ZVS。

图a)是典型的LLC串联谐振电路。图b)是感性负载下MOSFET的工作波形。由于感性负载下，电流相位上会超前电压，因此保证了MOSFET运行的ZVS。要保证MOSFET运行在感性区，谐振电感上的谐振电流必须足够大，以确保MOSFET源漏间等效的寄生电容上存储的电荷可以在死区时间内被完全释放干净。