Hi, weiß jemand wie schnell ein Mosfet typischerweise "durchschaltet", bzw. wie die dazugehörige Kenngröße heißt?? Praxiswissen
Was bietet das Datenblatt denn an ? Was sagen die Werte des Datenblattes denn aus ?
Steht doch im Datenblatt, kommt halt immer auf den FET an
Wie ist denn der Wet bezeichnet, also wie heißt die Größe?
Die Schaltgeschwindigkeit hängt hauptsächlich von der Gate-Kapazität ab und dem zum Umladen zur Verfügung stehenden Strom, der wiederum von der verwendeten Treiberschaltung abhängig ist. Gruß, FlorenZ
Ok danke, Rise time beträgt in meinem Fall 27ns(IRF9510), wenn ich jetzt allso das Transistor-Gate mit Spannung "versorge", dann dauert es 27ns bis die Spannung an Drain vollständig anliegt.
Und genau Rise time ist nicht drin... Es gibt 15A Treiber, sogar 30A Treiber, die koennen ein nF Gate in 4ns umladen.
Praxiswissen schrieb: > Ok danke, Rise time beträgt in meinem Fall 27ns(IRF9510), wenn ich jetzt > allso das Transistor-Gate mit Spannung "versorge", dann dauert es 27ns > bis die Spannung an Drain vollständig anliegt. Die On-Time kommt auch noch dazu. Alle Zeiten gelten natürlich nicht pauschal, sondern nur mit den im Datenblatt angegebenen Parametern im Kleingedruckten!
...wenn die gate (zuleitungs)induktivität das zulässt...
hört sich wohl danach an als wäre ein Oszi nötig -,- ...
Praxiswissen schrieb: > hört sich wohl danach an als wäre ein Oszi nötig -,- ... Wenn du an die Schaltgrenze des MOSFETs willst, noch nicht mal ein Oszilloskop hast und diesen hässlichen Smiley öfter machst, frage ich mich, ob dies das richtige für dich ist.
Wollen tu ich das nicht. Allerdings muss ich nur wissen ob ich es berücksichtigen muss und genau geht es wohl nicht ohne Oszi. Mich würde viel lieber interessieren wie hoch die gesamte Zeit zum Durchschalten max betragen kann, grob geschätzt.
Junge, mach die Augen auf und schau ins Datenblatt und lies App Notes der Hersteller. Das ist sowas von typenabhängig!
Eine Frage des Treibers. Mit einem Schwachstrom Treiber der 60/80mA bringt dauert es etwas laenger wie ein Leistungstriber der 1.5A ++ bringt.
Dekad Oschi schrieb: > Eine Frage des Treibers. Mit einem Schwachstrom Treiber der 60/80mA > bringt dauert es etwas laenger wie ein Leistungstriber der 1.5A ++ > bringt. Stimmt, das kommt auch noch dazu. Man kann aber alles theoretisch ablesen und ausrechnen. Aber man muss wissen wie.
Praxiswissen schrieb: > -,- 37 ns bis 90% erreicht, bei 50V und RG 24 Ohm => -.- Für deinen Anwendungsfall muss es einfach berechnet werden. Geht ganz easy über die Gate ladungen. Kannst dir ja 5ns Rise-time vorgeben und dann mal schauen wieviel Strom du benötigst (im Kopf ca. 2.5A ). Grüße
Dekad Oschi schrieb: > Eine Frage des Treibers. Mit einem Schwachstrom Treiber der 60/80mA > bringt dauert es etwas laenger wie ein Leistungstriber der 1.5A ++ > bringt. Es ist nicht nur eine Frage des Treibers. Der Mosfet hat einen bestimmten Gate-Widerstand "schon eingebaut", der ist im Datenblatt allerdings nicht immer angegeben. Durch diesen Gate-Widerstand wird der maximale Gate-Strom definiert, der bei einer bestimmten Treiber-Spannung fließen kann. Es bringt also nichts, einen 15A Gate-Treiber an einen Mosfet anzuschließen, der 2 Ohm Gate-Widerstand hat, da sowieso nur ein viel kleinerer Strom fließen kann.
Hallo Praxiswissen, TI hat in einem Application Report eine ausführliche Berechnung der Schaltung durchgeführt. Man geht hier auch im Detail auf die "rise and fall time" in Abhängigkeit des "miller plateau" ein. http://www.ti.com/lit/an/slua560c/slua560c.pdf Kapitel 9, Select FETs QE and QF, Seite 11. Ich stufe es ein als "Das was ich schon immer wissen wollte". Ich denke, das wird Dir auch etwas weiterhelfen. Gruss Klaus.
Praxiswissen schrieb: > Ok danke, Rise time beträgt in meinem Fall 27ns(IRF9510), wenn ich jetzt > allso das Transistor-Gate mit Spannung "versorge", dann dauert es 27ns > bis die Spannung an Drain vollständig anliegt. Bei der entsprechend im Datenblatt angegebenen Gate-Spannung, Rnadwerte beachten ;)
Klaus Ra. schrieb: > Hallo Praxiswissen, > TI hat in einem Application Report eine ausführliche Berechnung der > Schaltung durchgeführt. Man geht hier auch im Detail auf die "rise and > fall time" in Abhängigkeit des "miller plateau" ein. > > http://www.ti.com/lit/an/slua560c/slua560c.pdf > > Kapitel 9, Select FETs QE and QF, Seite 11. > > Ich stufe es ein als "Das was ich schon immer wissen wollte". > Ich denke, das wird Dir auch etwas weiterhelfen. > > Gruss Klaus. Ja, die Formel hab ich gefunden, das Problem ist aber doch wieder dass da viele Werte aus dem Datenblatt nur für bestimmte Randbedingungen gelten (zb Vds, Id, Vgs) und die sind ja evtl abweichend?
Polo schrieb: > Klaus Ra. schrieb: >> Hallo Praxiswissen, >> TI hat in einem Application Report eine ausführliche Berechnung der >> Schaltung durchgeführt. Man geht hier auch im Detail auf die "rise and >> fall time" in Abhängigkeit des "miller plateau" ein. >> >> http://www.ti.com/lit/an/slua560c/slua560c.pdf >> >> Kapitel 9, Select FETs QE and QF, Seite 11. >> >> Ich stufe es ein als "Das was ich schon immer wissen wollte". >> Ich denke, das wird Dir auch etwas weiterhelfen. >> >> Gruss Klaus. > > Ja, die Formel hab ich gefunden, das Problem ist aber doch wieder dass > da viele Werte aus dem Datenblatt nur für bestimmte Randbedingungen > gelten (zb Vds, Id, Vgs) und die sind ja evtl abweichend? Der Schaltvorgang in einem Mosfet ist schon relativ kompliziert, wenn man sich das etwas genauer anschaut. Da kann man nicht nur irgendwo eine Formel heraussuchen und da irgendwelche Zahlen einsetzen. Wichtig ist, dass man den Mosfet als Bauteil verstanden hat und auch versteht, wie die einzelnen Parameter zusammenhängen. Nur dann kann man mit so einer Formel auch etwas berechnen bzw. abschätzen, wie sich das ganze mit anderen "Randbedingungen" verhält. In einer realen Schaltung wirken sich dann auch noch parasitäre Effekte wie z.B. Leitungsinduktivitäten auf den Schaltvorgan aus. Schon die ursprüngliche Frage "weiß jemand wie schnell ein Mosfet typischerweise durchschaltet" ist ziemlich unpräzise gestellt. Es kommt nämlich drauf an, ob eine induktive oder eine ohmsche Last geschaltet wird oder ob vielleicht noch eine Diode mit einer großen "reverse recovery charge" mit dran hängt. Beschreib doch mal deine Anwendung mit einem Schaltplan und allen Randbedingungen. Dann kann dir vielleicht jemand erklären, wie man die Schaltgeschwindigkeit abschätzen bzw. beeinflussen kann.
Ok, also ich verwende IRF9510 und IRF620, bei einer anliegenden Spannung (Vds) von 19,7V= (V+ to GND). Es fließen ungefähr 0,5A (Id) durch die an den MOSFETs anliegende Lasten (Spulen und LEDs). Für die MOSFETs wird ein einfacher Treiber mit der selben Spannung verwendet (Vgs=Vds), er besteht aus einem bipolaren Transistor und einem Pullupwiderstand: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/7/7b/Gatetreiber_diskret_simple.PNG
Die Rise- bzw. Falltime am Mosfet hängt mit du/dt zusammen. Wenn man z.B. eine Spannung von 100V in 10 ns schalten möchte, bekommt man eine du/dt von 10 V/ns. Während die Drain-Spannung schaltet, liegt die Gate-Source-Spannung ungefähr bei der Schwellspannung, z.B. 4V. Im Mosfet wirkt eine Kapazität zwischen Drain und Gate, bei einem positiven du/dt am Drain (Auschaltvorgang) fließt also ein Strom vom Drain zum Gate, dadurch wird die Gate-Spannung etwas angehoben, was dem Abschaltvorgang entgegenwirkt. Der Strom, der durch diese Kapazität fließt, ist I = C * du/dt, bei z.B. 100 pF ergibt das in diesem Beispiel einen Strom von 1A. Der Treiber muss im Low-Pegel also einen Strom von 1A aufnehmen können, dabei darf die Treiber-Ausgangsspannung nicht größer als die Schwellspannung werden. Wenn man die Anstiegszeit der Drain-Source-Spannung schneller machen möchte, braucht man einen entsprechend größeren Gate-Strom. Praxiswissen schrieb: > Für die MOSFETs wird > ein einfacher Treiber mit der selben Spannung verwendet (Vgs=Vds), er > besteht aus einem bipolaren Transistor und einem Pullupwiderstand: > http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/7/7b/Gate... Diese Schaltung würde ich nicht als "Treiber" bezeichnen, das ist eher ein Pegel-Wandler von z.B: 5V-TTL auf 15V. Das ist nur für sehr niedrige Schaltfrequenzen bzw. für statischen Ein/Aus Betrieb geeignet. Bei einem High-Pegel am Eingang schaltet der NPN durch und das Gate wird entladen. Dabei erreicht man je nach Typ des NPN-Transistors eine relativ hohe Schaltgeschwindigkeit. Dafür eignen sich ganz gute die Low-Vce-Sat Typen (z.B: PBSS4440), da sie eine sehr niederohmige Kollektor-Emitter-Strecke haben. Um den Mosfet einzuschalten, fließt der Gate-Strom durch den Pull-Up Transistor R2, hier wird also durch diesen Transistor der Gatestrom begrenzt. Gleichzeitig kann man diesen Widerstand aber nicht sehr niederohmig machen, weil der sonst sehr viel Leistung braucht. Damit kommt man also nur auf ein paar 100 mA Gatestrom und somit auf eher langsame Schaltgeschwindigkeiten.
Johannes E. schrieb: > Die Rise- bzw. Falltime am Mosfet hängt mit du/dt zusammen. Wenn man > z.B. eine Spannung von 100V in 10 ns schalten möchte, bekommt man eine > du/dt von 10 V/ns. Während die Drain-Spannung schaltet, liegt die > Gate-Source-Spannung ungefähr bei der Schwellspannung, z.B. 4V. Das kann man so nicht sagen. Das hängt immer von dem jeweilig FET ab. Die FETs, die ich bisher so hatte hatten immer ein Ugs von 10V, die Schwellspannung liegt auch bei diesen Dingern nicht selten um die 3V. Die Testbedingungen für die Rise Time und Co jedoch werden normaler Weise immer angegeben. ;)
Wie Johannes und andere beschreiben, hängt die Schaltgeschwindigkeit von sehr vielen Parametern ab. Das Datenblatt gibt einige Hinweise auf Parameter des MOSFET, aber die tatsächlichen Geschwindigkeiten hängen stark von der äußeren Beschaltung und dem jeweiligen Arbeitspunkt ab. Einen groben Richtwert kann man aus der Gateladung erhalten. Denn nur wenn das Gate umgeladen wird ändert der MOSFET seinen Schaltzustand. http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-6005.pdf Siehe Formel 10A / 10B. Der Treiberstrom wird typischerweise von einer Spannungsquelle mit Serienwiderstand geliefert, es ergibt sich in einiger Näherung etwas wie ein RC Netzwerk. Die Ansteuerung am Gate ist aber nur ein Indikator für das resultierende dU/dt an Drain-Source. Hier muss nämlich noch die parasitäre Kapazität Cds umgeladen werden. Beim schnellen Einschalten wird diese Kapazität vom MOSFET selbst kurzgeschlossen und ein schnelles Abfallen der Spannung kann beobachtet werden. Die steigende Flanke (beim Abschalten) wird schneller, wenn im eingeschalteten Zustand ein größerer Strom geflossen ist. Beim Abschalten des MOSFET kommt es noch auf die vorherige Stromrichtung an. Wenn der MOSFET vorher in Durchlassrichtung seiner internen Body Diode betrieben wurde muss beim Abschalten zusätzlich zur Cds noch der Reverse Recovery Strom der Body Diode aufgebracht werden, dieser Strom verlangsamt das Abschalten zusätzlich. Ansonsten hilft ausprobieren und nachmessen :)
Ich werd mich so schnell es geht mal mit dem geposteten auseinandersetzen, ist ja viel und ausführlich :)) . Kennt denn jemand irgendeine "Standardschaltung", bei der man Frequenzen von 200kHz oder höher erreichen kann ?? Scheint mir fürn Anfang vlt doch einfacher...
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