MOSFET - einige Fragen

[John123 (Gast)]

Hallo,

ich habe gelesen, dass man bei MOSFETS auf eine schnelle integrierte 
Diode achten soll. Warum?

Ergibt sich die Diode aus dem interenen Aufbau des MOSFET oder ist das 
ein "separates Bauteil" auf dem Silizium?

Bei einem IPB011N04L habe ich beobachtet, dass die Spannung am Drain 
beim Schalten auch in den negativen Spannungsbereich (ca. -6V) geht, 
woran liegt das? Wie kann man das verhindern oder ist das egal?

Vielen Dank.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

John123 schrieb:
> Ergibt sich die Diode aus dem interenen Aufbau des MOSFET
Ja. Stichwort: Bodydiode, Bulkdiode

> ich habe gelesen, dass man bei MOSFETS auf eine schnelle integrierte
> Diode achten soll. Warum?
Warum nicht?
Es kommt immer darauf an, was man daraus macht. Wenn man einen 
Freilaufkreis hat (z.B. wenn Motoren mit PWM angesteuert werden), dann 
kann man sich bei einer ausreichend schnellen Bodydiode eine externe 
Freilaufdiode sparen.

> Bei einem IPB011N04L habe ich beobachtet, dass die Spannung am Drain
> beim Schalten auch in den negativen Spannungsbereich (ca. -6V) geht,
> woran liegt das?
Evtl. ein Messfehler?
> Wie kann man das verhindern
Ist es nötig?
> oder ist das egal?
Kann sein. Ohne dass man mehr über den Aufbau weiß, komt hier "Rat" nur 
von "raten"...

[John123 (Gast)]

Ich will momentan eigentlich nur den Umgang mit MOSFETS lernen.

Ich habe mal eine Schaltung in PSPice reingehämmert, vllt kann Jemand 
was über den Sinn oder Unsinn dieser sagen.

Bei dieser habe ich auch das mit der negativen Spannung beobachten 
können.

[Falk B. (falk)]

@John123 (Gast)

>ich habe gelesen, dass man bei MOSFETS auf eine schnelle integrierte
>Diode achten soll.

Naja, das kann man sich meist nicht aussuchen, sondern man muss damit 
leben, was der MOSFET hat.

> Warum?

Bei Anwendungen zur Motorsteuerung mit PWM oder ähnliches fließt 
manchmal Strom rückwärts durch den MOSFET bzw. die parasitäre Diode. Je 
nach Frequenz und Stromstärke kann das Probleme machen, wenn die Diode 
zu langsam ist zu dadurch viel Verlustleistung (= Wärme) im MOSFET 
entsteht.

>Ergibt sich die Diode aus dem interenen Aufbau des MOSFET

Ja.

>oder ist das
>ein "separates Bauteil" auf dem Silizium?

Nein, das ist nur bei IGBTs so.

>Bei einem IPB011N04L habe ich beobachtet, dass die Spannung am Drain
>beim Schalten auch in den negativen Spannungsbereich (ca. -6V) geht,
>woran liegt das?

Je nach Schaltung kann das auch ein Messfehler sein.

[Εrnst B. (ernst)]

John123 schrieb:
> Ich will momentan eigentlich nur den Umgang mit MOSFETS lernen.
...
> Bei dieser habe ich auch das mit der negativen Spannung beobachten
> können.

Wenn die Messpunkte so stimmen, schaut das so aus als wolltest du den 
Umgang mit Induktivitäten lernen, nicht den mit Mosfets ;)

[blablub (Gast)]

Poste doch einfach mal deine Spannungsverläufe. Die Infineon Mosfets 
haben in den Anschlüssen auch die parasitären Induktivitäten enthalten. 
Die können schon eine negative Spannung produzieren.

[Falk B. (falk)]

@ John123 (Gast)

>Ich habe mal eine Schaltung in PSPice reingehämmert, vllt kann Jemand
>was über den Sinn oder Unsinn dieser sagen.

Es fehlt die Freilaufdiode von Source nach GND.

[John123 (Gast)]

Also besser noch eine schnelle Diode parallel schalten?

Anbei die Spannungsverläufe.

Wofür ist die fehlende Freilaufdiode?

Danke!

[oszi40 (Gast)]

Nach der Lenzschen Regel entsteht an einer Inuktivität eine Spannung, 
die ihrer Ursache entgegengesetzt ist. Das ist Deine böse 
Abschaltspannung.

[John123 (Gast)]

@oszi40: Da hast du natürlich recht.

[John123 (Gast)]

Ich habe die negative Ausschaltspannung aber auch noch wenn ich die 
Induktivität auf 1nH setze.

[Εrnst B. (ernst)]

John123 schrieb:
> Ich habe die negative Ausschaltspannung aber auch noch wenn ich die
> Induktivität auf 1nH setze.

Dann verrate nochmal, wo du deine Messpunkte setzt.
Immer noch so wie oben? Der negative Peak hat nix mit dem Mosfet zu tun, 
nur mit der Induktivität, und ist dort richtig.

[John123 (Gast)]

Recht hast du, hatte noch das Alte Projekt im Hintergrund. :/


Sooo, noch vorherschende Unklarheiten:

Wozu dient die Freilaufdiode zwischen Source und GND?

Doch eine schnellere Diode (Schottky?!) parallel zum MOSFET? Wann bzw. 
wo merkt man ob es was bringt?


Danke Jungs und Mädels!!!

[Εrnst B. (ernst)]

John123 schrieb:
> Wozu dient die Freilaufdiode zwischen Source und GND?

Wenn man sie in deinem Schaltplan ergänzt: Stromfluss übernehmen, wenn 
der FET sperrt.
Prinzip siehe hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Abwärtswandler

John123 schrieb:
> Doch eine schnellere Diode (Schottky?!) parallel zum MOSFET?

In deinem Schaltplan: Nein.

John123 schrieb:
> Wann bzw.
> wo merkt man ob es was bringt?

Wenn der Mosfet sonst kaputt geht, oder der Wirkungsgrad nicht dem 
gewünschten entspricht.

[John123 (Gast)]

Ich habe zumindest keine negative Ausschaltspannung mehr wenn ich eine 
Schottky Diode parallel schalte.

[Joe123 (Gast)]

Was ist beim MOSFET der statisch leistungslose Betrieb? Ist da nur Ugs 
angelegt? Danke.

[Falk B. (falk)]

@ Joe123 (Gast)

>Was ist beim MOSFET der statisch leistungslose Betrieb? Ist da nur Ugs
>angelegt? Danke.

Ja, UGS ist konstant oder ändert sich nur langsam. Damit baucht man 
nahezu keinen Strom, um das Gate anzusteuern.

[Joe123 (Gast)]

Die durchzuschaltende Spannung ist aber trotzdem angelegt?

Ugs konstant würde auch bedeuten das "Schalter geschlossen" auch einer 
der statischen Zustände ist?

[Falk B. (falk)]

@ Joe123 (Gast)

>Die durchzuschaltende Spannung ist aber trotzdem angelegt?

Kann sein, muss aber nicht.

>Ugs konstant würde auch bedeuten das "Schalter geschlossen" auch einer
>der statischen Zustände ist?

Sicher.