整體思路

我們需要先將結電容與關斷波形聯系起來。三個結電容的容值是Vds電壓的函數，同時，電壓Vds的變化（dv/dt）又與結電容相關。在一定的時間里，兩者的變化是相互耦合的，那么有什么物理量 去量化一個特定器件的關斷特性呢 ？

高中物理知識告訴我們答案： 電荷量 。

考慮單獨一個結電容的電荷變化即可。電容隨時間變化，電壓也隨時間變化，但本質上在器件內部最具有物理意義的變化量是電荷量Q，它反映了在特定條件下，器件耗盡層中載流子的變化規律，同時也和宏觀上的電流對應起來。

基于這種原因，我們可以對上述公式對時間t進行微分處理

我們知道，電荷對時間的導數就是電流。也就是說，在器件的開關過程中，流經結電容的電流可以分為兩個部分：一部分用于改變結電容的容值大小，另一部分用于形成動態的電壓變化。

如下圖是一個MOS的關斷波形。在A階段，DS電壓相對較低（例如0-30V），此時流經結電容的電流主要是在改變結電容的大小，而在B階段，結電容隨電壓變化很小了，電流主要用于產生正向的dv/dt，讓DS電壓上升，形成關斷。

因此，關注器件的開關特性，一定要同時關注結電容和電荷。一般datasheet會給出某一個具體條件下的上升下降時間，這個時間只能粗略地反映開關速度，在實際的應用中，結電容隨電壓的變化曲線和Qg曲線才能幫你最全面地認識這個器件的開關特性。

具體實例1 --區分感性負載和阻性負載

我們探討過硬開關的過程，具體是以感性換流為例說明的。的確，電力電子的大部分應用領域，硬開關都是基于感性換流的，也就是說，常見的負載形式都是帶二極管鉗位的感性負載。但在一些場合，阻性負載也是存在的。

所謂阻性負載，就是指直接用器件控制電阻負載的接入與斷開。下圖是感性負載與阻性負載的模型示意圖。

現在假設這兩個電路具有相同的輸入電壓和相同的關斷電流，那么這兩種模型的關斷過程會有哪些異同呢？

請看下面兩張圖，如果單獨只看Vds的電壓，你能分清哪一張是感性負載的關斷波形嗎？

答案：紅色的波形是感性負載波形。

從Vds的波形看，紅色的波形Vds電壓快要達到母線電壓的時候，其dv/dt的變化是相對緩慢的，因為這一段對應著上管（無論是續流二極管還是MOS）的Vds電壓逐漸降至零，其寄生電容容值在低壓段顯著變大，而阻性負載是沒有這種可變電容結構的。

舉這個例子，是想向大家說明，器件的開關波形并非雙脈沖測試給出的那樣一成不變的。如果把教科書上的波形奉為圭臬，就很容易形成思維定勢，陷入誤區耽誤項目進度。

具體實例2 --如何根據Datasheet進行開關器件的開關動態仿真？

需要準備的工具：

讀點軟件，Excel，Simplis仿真軟件。

具體方法：

第一步：讀取需要仿真的開關器件的電容曲線。

網上可以找到很多讀點軟件，這里我們就不詳細講解操作方法了。通過讀點，我們可以得到電容容值與Vds的關系。

第二步：將得到的點導入到Excel，近似轉換成Vds與電荷量的關系。

以Coss為例，我們得到了Coss的電荷量Qoss與Vds電壓的關系，同樣的方法可以得到Qiss和Qrss。Qoss，Qiss分別與Qrss作差，就可以得到實際的結電容Cds，Cgs的電荷隨Vds的關系了，這種關系是可以導入到下一步的仿真模型里面的。

第三步：Simplis變電容MOS模型的建立

在Simplis仿真軟件中的Place 工具欄可以找到 Simplis Primitives選項，其中就有可變電容模型PWL Capacitor。可變電容模型再結合Voltage Controlled Switch 模型，可以組合搭建出變電容MOS模型如下圖。

其中，C1,C2,C3分別是MOS的Cds,Cgs，Cgd三個電容。

例如為了導入C1的電容電荷曲線，只需雙擊C1，把第二步中的電荷電壓關系表格復制到編輯框中的表格區域即可。這樣Cds的模型就建立了，另外Cgs，Cgd電容同理。

第四步：電路系統的搭建及仿真

結合自己需要仿真的電路類型，熟悉Simplis基本操作，自行搭建即可，這里我們就不具體引用了。