MosFet; unterschiedliche Schaltzeiten aus Datenblatt und Simulation

[Gerrit S. (lyridae)]

Hallo,

ich habe in LTSPice den Schaltvorgang eines MosFets simuliert und 
entsprechend
V_DS und I_D geplottet. Im Plot kann ich die Schaltzeiten Problemlos 
ablesen.

Die in LTSpice abgelesenen Schaltzeiten unterscheiden sich jedoch um den 
Faktor ~10 von denen die im Datenblatt unter gleichen Randbedingungen 
angegeben werden. Entsprechend ergeben sich auch Unterschiede in den 
Verlustleistungen  auf die es mir im Ende ankommt.

Das MosFet Modell ist das richtige.

Da gleiche Problem tritt auch in PSPice auf.

Kann mir jemand bei dem Problem helfen?

Plot und Datenblatt sind im Anhang.

[Possetitjel (Gast)]

Gerrit Scherke schrieb:

> Im Plot kann ich die Schaltzeiten Problemlos ablesen.

Und was liest Du da ab - also mal konkret in Zahlen
gefasst?

> Die in LTSpice abgelesenen Schaltzeiten unterscheiden sich
> jedoch um den Faktor ~10 von denen die im Datenblatt unter
> gleichen Randbedingungen angegeben werden.

???

Das Datenblatt redet von einstelligen Nanosekunden. In Deinem
Plot sehe ich einstellige Nanosekunden. Wo ist das Problem?

[mosfet (Gast)]

Im DB ist das wahrscheinlich induktives Schalten, während deine 
Simulation eine ohmsche Last hat. Das hat einen gewissen Einfluss.

[DNS (Gast)]

- Zuleitungsinduktivitäten
- Kapazitäten sind spannungsabhängig

[Purzel H. (hacky)]

Du willst den Fet aber nicht in einstellgen Nanosekunden schalten 
lassen... das mach besser nicht. Das gibt mehr Probleme also es loest.

Zumal der Treiber nicht trivial ist. 10V Gatespannung.. auf 1.5nF in 
10ns ergibt einen Strom von 1.5Ap. Das waer dann einen Treiber, der mind 
1.5A kann. zB den MIC4427, ein 1.5A Typ. Der hat 7 Ohm und kann 1nF in 
25ns schalten. Reicht nicht. zB der MIC4422, ein 9A Typ, der hat 1.6 Ohm 
und kann 10nF in 25ns schalten. Schon eher.

[dyne (Gast)]

Mit der Infineon-Lib [1] stimmen zumindest die Größenordnungen.

Für das den Unterschied (und das Geklingel) sind die durchaus 
realistischen Induktivitäten - Ls=2n Ld=1n Lg=3n - verantwortlich, die 
dem mit LTspice aus gelieferten VDMOS-Modell fehlen.

Zu den Messbedingungen ist bei Infineon aber außer den allgemeinen 
Definitionen [2] nichts zu finden.

[1] 
http://www.infineon.com/dgdl/Infineon+-+Simulation+Model+-+PSpice+-+OptiMOS%E2%84%A2+100V.zip?fileId=db3a30433d346a2d013d459a89bf5736

[2] 
http://www.infineon.com/dgdl/Infineon+-+Application+Note+-+OptiMOS+Power+MOSFET+Datasheet+Explanation+-+English.pdf?fileId=db3a30433b47825b013b6b8c6a3424c4

[Possetitjel (Gast)]

dyne schrieb:

> Mit der Infineon-Lib [1] stimmen zumindest die Größenordnungen.

Kann mir BITTE mal jemand erklären, warum die auf dem Plot
im Ursprungsartikel nicht stimmen sollte?

[dyne (Gast)]

Possetitjel schrieb:
> dyne schrieb:
>
>> Mit der Infineon-Lib [1] stimmen zumindest die Größenordnungen.
>
> Kann mir BITTE mal jemand erklären, warum die auf dem Plot
> im Ursprungsartikel nicht stimmen sollte?

Ist im Bild schwer zu erkennen - aber die Simulation liefert 
Schaltzeiten ton=3,8ns bzw. toff=7,2 vs. 24ns im DB.

Wobei auch mit den L td(on)/tr bzw. td(off)/tf nicht besonders gut 
passen.

[Possetitjel (Gast)]

dyne schrieb:

> Ist im Bild schwer zu erkennen - aber die Simulation liefert
> Schaltzeiten ton=3,8ns bzw. toff=7,2 vs. 24ns im DB.

Hmm. Okay.
Im Datenblatt finde ich tr=12ns und tf=5ns.

> Wobei auch mit den L td(on)/tr bzw. td(off)/tf nicht
> besonders gut passen.

Okay, mein Fehler. Ich habe nur auf die Anstiegs- und Abfallzeit
geachtet und nicht gesehen, dass die Verzögerungszeiten wirklich
daneben liegen.
td_on=2ns (simuliert) bzw. 12ns (Datenblatt), das ist wirklich
krass.

[M. K. (sylaina)]

Possetitjel schrieb:
> td_on=2ns (simuliert) bzw. 12ns (Datenblatt), das ist wirklich
> krass.

Aber normal, also Abweichungen von Simulationen zu Datenblattangaben. 
Und dann gibt es noch die Realität, das ist dann noch mal ne Ecke 
anders.

[Gerrit S. (lyridae)]

Vielen Dank schon einmal für die zahlreichen Antworten.

Fügt man der von mir im ersten Post gezeigten Ersatzschaltbild die 
entsprechenden parasitären Induktivitäten Lg, Ls und Ld hinzu, stimmen 
die Steig- bzw. Fallzeiten gut mit den Werten des Datenblattes (12ns) 
überein.

Passende Verzögerungszeiten ergeben sich nicht.

Gibt es vielleicht noch zusätzliche Erklärungen oder Ersatzschaltbilder 
für die Bibliotheken von Infineon, ähnlich zu den verschiedenen Modell 
Level in Spice?
Für mich als Leihen sind die im Modell verwendeten subcircuits nicht 
durchschaubar.

Bzw. hat jemand Erläuterungen zum Modell Editor in LTSpice? Die 
integrierte Hilfe ist mir keine allzu große Hilfe die Modellierung in 
LTSpice zu verstehen.

[Abdul K. (ehydra)]

Probiers mal mit 50 Ohm Quellen. War mal zumindest früher üblich.
Im DB steht was von Rg=1,4 Ohm, ne Seite weiter bei den Schaltzeiten Rg 
plötzlich 1,6 Ohm und als extern gekennzeichnet. Da kann man nur 
spekulieren.

[Pandur S. (jetztnicht)]

Der Aubau, das Layout ist auch wesentlich. Mit Steckbrett ist da nichts. 
Zeig mal.