“米勒效应”这个词常常对开关器件的选型造成很大的困扰。米勒效应增加开关延时不说，还可能引起寄生导通，增加器件损耗。那么米勒效应是如何产生的，我们又该如何应对呢？
我们先来看IGBT开通时的典型波形：
上图中，蓝色的波形是GE电压，粉色的波形是CE电压，红色的波形是集电极电流IC。在开通过程中，GE的电压从-10V开始上升，上升至阈值电压后，IGBT导通，开始流过电流，同时CE电压下降。CE电压下降过程中，门极电压不再上升，而是维持在一定的电压平台上，称为米勒平台。在这期间，CE电压完全降至0V。随后GE电压继续上升至15V，至此整个开通过程完成。
IGBT门极电压在开关过程中展现出来的平台称为米勒平台。导致米勒平台的“罪魁祸首”是IGBT 集电极-门极之间寄生电容Cgc。由于半导体设计结构, IGBT内部存在各类寄生电容，如下图所示，可分为栅极-发射极电容、栅极-集电极电容和集电极-发射极电容。其中门极与集电极（or漏极）之间的电容就是米勒电容，又叫转移电容，即下图中的C2、C5。
这种开关器件通常是电压型控制型器件，其结构决定了米勒电容的存在，如我们最为常用的MOSFET和IGBT（注：三极管是三层PNP或NPN结构，存在集电结和发射结的PN结电容，并无米勒电容，也就没弥勒效应），这种类型的器件通常在它们的栅极或门极加一定的电压，才可打开开关管流过电流。
米勒效应在IGBT或MOSFET带感性开关负载时，米勒平台表现比较明显，在开通或关断过程中门极电压VGE或VGS不再符合门极电压的RC充电模型，而是在开关过程中有一段时间内门极这个电压基本保持不变的现象，从驱动波形看会有一个平台电压。
我们以MOSFET来说明米勒效应原理，对IGBT来说其原理是相同的。常见的开关管负载是感性负载（由于系统通常有电感做滤波，因此这里需要十分注意开关管负载和系统输出端的负载往往是不一样的），这就是为什么我们用电感负载测试开关特性的原因，因为阻性开关负载和感性开关负载在开关特性上有所不同，从双脉冲测试中我们知道，在感性开关负载下，开关管的开通或关断过程电压变化和电流变化不是同步进行的，这是由于感性负载存在续流的缘故，导致换流需要一个过程（开关管和续流二极管电压此消彼长的过程），而相同条件下感性负载的开关损耗会更大。
形成原理：平台是由米勒电容决定的，对MOSFET来说，由于漏源电压Vds（IGBT来说是时VCE）在开通某段时间内不断下降，形成电压变化率“dv/dt”，由于随着时间的变化电压在下降，所以dv/dt＜0，弥勒电容给门极放电，此时门极驱动的能量被米勒电容吸收，如下图是开通过程中驱动电流通过米勒电容的路径（红色虚线）。
实际上就是当cgs电压达到开启电压以后，mosfet或igbt开始导通CE或DS之间电压开始下降，这时Cgd开始通过驱动电阻放电，由于I=C*dv/dt，这时的Cgd的dv等于母线电压减去驱动电压，远远大于Cgs两端的dv，所以驱动电流都去给Cgd充电去了，导致Cgs的电压变化很缓慢，看着像有一个台阶一样。
在IGBT桥式应用中，如果关断没有负压，或者开关速度过快，米勒电容可能会导致寄生导通。如下图，两个IGBT组成一个半桥，上下管交替开通关断，两个管子不允许同时导通，否则不仅会增加系统损耗，还可能导致失效。当下管IGBT开通时，负载电流从下管流过，CE间电压从母线电压降至饱和电压Vcesat。而此时，上管IGBT必须关断，CE间电压从饱和电压跳变到母线电压。上管电压的从低到高跳变，产生很大的电压变化率dv/dt。dv/dt作用在上管米勒电容上，产生位移电流。位移电流经过门极电阻回到地，引起门极电压抬升。如果门极电压高于阈值电压Vth，则上管的IGBT会再次导通，并流过电流，增加系统损耗。
总 结
总结一下，功率器件中的米勒效应来自于IGBT或MOSFET 结构中的门极—集电极/漏极之间寄生电容Cgc 或Cgd。米勒电容可能会引起寄生导通，从而导致系统损耗上升。抑制米勒寄生导通，要注意选择具有较低米勒电容，或者是较高阈值电压的器件，驱动设计上可以选择负压驱动、米勒钳位、开通及关断电阻分开等多种方式。
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