MOS管误导通,防止MOS管误导通方法-KIA MOS管
MOS管误导通原因
当MOS管从导通状态突然切换到关断状态时，源极和漏极之间会产生陡峭的dVDS/dt，产生的电流通过米勒电容耦合到栅极，导致栅极电压升高，产生电压尖峰。如果这个电压尖峰超过MOS管的开通阈值，MOSFET就会被误开通，导致电路直通甚至损坏。
MOS管的误导通和栅极击穿损坏
MOS管的栅漏寄生电容（也叫米勒电容）会导致出现MOS管自开通现象。 导致MOS管误导通和栅极击穿损坏的原因是什么呢？
如下图所示，当MOS管从导通状态突然切换到关断状态时，MOS管的源极和漏极之间会产生陡峭的dVDS/dt。产生的电流经米勒电容耦合到栅极，导致在栅极电阻中产生电压降，从而提高栅极电压，产生较大的电压尖峰。产生的电流为：i=Cgd·dVDS/dt。
当i·Rg＞Vgs(th)时，MOS管就会发生自导通，对于MOS管构成的H桥电路来说，这种自导通会带来上管和下管同时导通的情况发生，可能损坏一个或者两个MOS管。当栅极的尖峰电压超过栅源之间允许的最大电压时，会击穿MOS管的栅极氧化层，导致损坏。
如何防止MOS管的误导通和栅极击穿损坏？
1.选择合适的栅极串联电阻。
MOS管的栅极一般都会接一个电阻，那么这个栅极串联电阻有什么作用呢？
第一个作用就是可以限制驱动电流 ，防止瞬间驱动电流过大导致驱动芯片驱动能力不足或者损坏。MOS管的开启可以看成是对Cgs和Cgd的充电过程，充电瞬间电容相当于短路，电流非常大，驱动芯片瞬间可能无法提供这么大的电流或者因为电流过大而损坏，所以串接一个电阻起限流和保护作用。
第二个作用就是解决上面提到的问题-防止MOS管的误导通和栅极击穿损坏。增大MOS管的栅极串联电阻可以减小开关的导通速度，从而减小dVDS/dt，进而减小栅极的尖峰电压，达到防止MOS管的误导通和栅极氧化层击穿损坏的目的。
但MOS管的栅极电阻过大，会降低开关速度，导致功率损耗增加，引发潜在的发热问题。相反，较小的栅极串联电阻会提高开关速度，容易引发电压尖峰。因此对于栅极电阻的选择要均衡考虑开关速度和尖峰电压的影响。
2.串联合适的栅源电容。
在栅极和源极之间插入一个电容，这个电容会吸收因dVDS/dt而产生的栅漏电流，从而防止MOS管的误导通和栅极击穿损坏。
3.可以在栅源之间并联一个TVS二极管（瞬态电压抑制二极管），但需要选择合适的钳位电压（Vc）。
TVS二极管是一种抑制过电压的保护元件，TVS二极管一般反向并联与被保护元件两端，正常工作时，二极管处于截止状态，不影响电路的正常工作；但当电路中有瞬间的高电压冲击时，二极管能够迅速反向击穿导通（导通时间大多为P秒级），将被保护元件两端的电压钳位在一个较低的水平，从而使被保护元件免于损坏。
TVS二极管保护元件的原理如下图所示：
4.使用米勒钳位电路
通过在栅源之间增加一个MOS管来实现钳位功能，当电压低于预设的米勒电压时，比较器提供逻辑高电平，使栅源之间的MOS管导通，短路米勒电容和栅极电阻的电流，从而稳定栅极电压。
5.采用负压驱动
利用负电压提供栅极驱动电压，使其不要超过阈值电压Vgs(th)。这种方法可以有效防止误导通，特别是在高压大功率场合，如SiC MOSFET的应用中更为有效。
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