Hallo, ich suche einen Treiber Baustein mit der Möglichkeit die Slewrate einzustellen. Einer der mir ziemlich gut gefällt ist dieser: http://tec.icbuy.com/upload/database/20070409-16/1145003230.pdf Nur leider ist der wohl zu alt, keine Bezugsquellen mehr. Natürlich wird in der Regel nur ein größerer Gatewiderstand verwendet? Das ist mir schon klar, ich würde es aber gern einstellen können um die Verlustleistung und weitere Effekte zu beeinflussen und daraus zu lernen. Ach ja, was bringt es denn zusätzliche Kapazität vor das Gate zu packen? Hättet ihr ein paar tips?
Martin D. schrieb: > Ach ja, was bringt es denn zusätzliche Kapazität vor das Gate zu packen? Für nicht-Forschungszwecke gar nichts. Die meisten Leute wollen die MOSFet so rasch wie möglich schalten. Ein zusätzlicher C am Gate wirkt wie eine höhere Gatekapazität, etwas anderes bleibt ja nicht. Muss also mehr umgeladen werden ohne sinnvollen Zweck, daswegen macht man das nicht.
Matthias Sch. schrieb: >> Ach ja, was bringt es denn zusätzliche Kapazität vor das Gate zu packen? > > Für nicht-Forschungszwecke gar nichts. Doch, in Brückenschaltungen kommt das durchaus real vor. Mit dem Ziel, die negativen Effekte der Millerkapazität zu verringern. Manchmal auch in Zusammenspiel mit Pulstrafos.
Extra C am gate nimmt man z.B. wenn man mit dem FET eh nicht so oft, dafür aber sanfter schalten will, z.B. weil dahinter hohe Kapazitäten hängen die man lieber langsamer laden will.
gateC schrieb: > Extra C am gate nimmt man z.B. wenn man mit dem FET eh nicht so > oft, > dafür aber sanfter schalten will, z.B. weil dahinter hohe Kapazitäten > hängen die man lieber langsamer laden will. Macht absolut Sinn! Solchen Fall hatte ich noch nie, gut zu wissen.
gateC schrieb: > Extra C am gate nimmt man z.B. wenn man mit dem FET eh nicht so oft, > dafür aber sanfter schalten will, Dann könnte man genausogut einen höheren Gatewiderstand nehmen, das belastet dann auch den Treiber weniger.
Extra C macht Sinn, wenn der Gate-Treiber selbst nicht in der Lage ist, die pos Ladungsinjektion von drain auf das gate im Abschaltmoment hinreichend abzuleiten. Hierbei entsteht eine kurze Spannungsspitze, die auch schon mal 4V erreichen kann: Der MOSFET wird noch mal ganz kurz eingeschaltet. Das ist natürlich fatal. Verdoppelt man die gate-Kapazität auf diese Weise, ist die Gefahr eines solchen "shoot-through" deutlich verringert.
0815 schrieb: > Matthias Sch. schrieb: >>> Ach ja, was bringt es denn zusätzliche Kapazität vor das Gate zu packen? >> >> Für nicht-Forschungszwecke gar nichts. > > Doch, in Brückenschaltungen kommt das durchaus real vor. Mit dem Ziel, > die negativen Effekte der Millerkapazität zu verringern. Manchmal auch > in Zusammenspiel mit Pulstrafos. Habe ich schonmal gelesen. Der Miller Effekt ist ja dieses Spannungs-Plateau während des ladevorganges. Und dieses wird dadurch unterdrückt?
Martin D. schrieb: > Der Miller Effekt ist ja dieses > Spannungs-Plateau während des ladevorganges. Und dieses wird dadurch > unterdrückt? Man verspricht sich dann (obwohl ich es in praktischen Schaltungen noch nicht gesehen habe) vermutlich, das der Kondi am Gate das Plateau 'überbrückt' und den Spannungeinbruch abfängt. Das ist mit einem kräftigen Gatetreiber aber sicherer zu machen, denn auch Kondensatoren können an Kapazität verlieren und dann kommt man wieder in die Bredouille. Ich hatte jedenfalls mit ausreichend dimensionierten Treibern noch nie Probleme mit dem Miller Plateau - und das bei Schaltungen mit bis zu 300-400A MOSFet/IGBT Schaltern.
Ich würde einen langsameren Stromanstieg per Drosselspule auf der Lastseite bewerkstelligen.
Matthias Sch. schrieb: > Das ist mit einem > kräftigen Gatetreiber aber sicherer zu machen, denn auch Kondensatoren > können an Kapazität verlieren und dann kommt man wieder in die > Bredouille. Die mir geläufigen kräftigen Gate-Treiber haben On-Widerstände im einstelligen Ohm-Bereich. MLCCs mit Kapazitäten zeigen ESRs im milliohm-Bereich. Kapazitätsverluste sind mir da noch nicht untergekommen, oder verwechselst Du das mit Elkos? Es ist hier hilfreich die Herstellerangaben zu den Ladungen zu studieren. Qgd ist meist ein Mehrfaches der Ladung die erforderlich ist um das gate von Null bis zum Millerplateau anzuheben. Mit dem Parallel-Kondensator wird eine "Ladungsbarriere" geschaffen. Die Königslösung sind hier gate-Ansteuerschaltungen die +/-15V liefern. Wirklich kritisch ist dies alles immer bei "hard-switching" - Anwendungen.
Der Gate-Treiber sollte schon deutlich hochohmiger als der innere Gate-Widerstand des MOSFETs sein, sonst schaltet dieser nur noch partiell und das ist der GAU. 10 Ohm sind ein guter Wert. Damit gibts auch durch die Bedämpfung keine unangenehmen Resonanzen mit Cg und der parasitären Leitungsinduktivität.
Zum Thema gibts gerade eine Werbekampagne von Infineon: http://www.infineon.com/cms/de/about-infineon/press/press-releases/2014/INFIPC201405-040.html "Infineon stellt Slew Rate Control EiceDRIVER™ vor"
voltwide schrieb: > Wirklich kritisch ist dies alles immer bei "hard-switching" - > Anwendungen. Aber genau dafür werden Parallelkondensatoren genutzt. Also in sehr schnellen Brücken. Zwar braucht man so noch stärkere Treiber als ohnehin schon benötigt, aber die Millerkapazität kann das Gate z.B. des unteren Transistors nicht mehr so leicht aufsteuern, wenn der obere Mosfet einschaltet. Das Ganze wird natürlich grundsätzlich durch den internen Gatewiderstand begrenzt. Wie ein Zusatzkondensator bei Einzelfet-Anwendungen Vorteile bringen soll, kann ich bisher nicht erkennen. OK, wenn man den Fet künstlich verlangsamen will...aber das ginge doch echt auch über den Gatewiderstand. Hier hat man doch sowieso nur das übliche Plateau, die zu dessen Überwindung notwendige Ladung muss ohnehin bereitgestellt werden. Ob der Fet nun langsam schaltet oder schnell. Bei der Brücke ist der Fet meist längst aus, aber wird plötzlich über Miller hart eingeschaltet...
> Bei der Brücke ist der Fet meist längst aus, aber wird plötzlich über > Miller hart eingeschaltet... Aha, sehr interessant! Kannst du mir kurz erklären wie das zu stande kommt und wie man dies verhindert? Ich hatte mal so einen fall das mir IGBTs explodiert sind wenn der Strom von ein paar mA auf ein paar Amp. erhöht wurde. Hört sich sehr ähnlich wie deine Beschreibung an...
Martin D. schrieb: > Kannst du mir kurz erklären wie das zu stande > kommt und wie man dies verhindert? Ist doch eigentlich bekannt? Die Millerkapazität bildet mit der Gate-Source-Kapazität einen Spannungsteiler. Steigt nun Drain sehr schnell an, wird auch das Gate kapazitiv mit angehoben. Nur daher gibt es auch das übliche Miller-Plateau, also das Gate kann z.B. nur langsam weiter entladen werden, weil die Spannung an Drain ja währenddessen stark steigt. Man lädt in diesem Moment praktisch ausschließlich in die Millerkapazität. Bei Brücken ist es halt noch deutlich schlimmer, hier wird Drain des unteren Mosfets plötzlich vom oberen Fet stark angehoben. Beim oberen Fet ist es natürlich genauso, während der Untere einschaltet. Verhindern kann man das eigentlich nur mit langsamer Ansteuerung, oder durch geeignete Fets. Ungünstig sind z.B. Logik-Fets, die eine kleine Gate-Source-Ladung im Vergleich zur Gate-Drain-Ladung haben.
Nachtrag: bei Topologie mit nur einem Fet bleibt es normalerweise nur ein Plateau. Logisch, weil es ja nur den Fet selbst betrifft, und nur dieser das aktive Bauteil ist. Bei der Brücke kann es ein ungewolltes, volles Einschalten des Fets geben, gern auch z.B. 15V am Gate. Obwohl der Treiber währenddessen low ausgibt. Weil nicht dieser Fet DeltaV/DeltaT an Drain bestimmt, sondern ein Anderer. Deswegen sind Brücken da deutlich kritischer.
Danke für die Erklärung 0815! Jetzt ist mir so einiges klar geworden. Jetzt aber nochmal zurück zu meiner eigentlichen Frage: > ich suche einen Treiber Baustein mit der Möglichkeit die Slewrate > einzustellen. Einer der mir ziemlich gut gefällt ist dieser: > http://tec.icbuy.com/upload/database/20070409-16/1... > Nur leider ist der wohl zu alt, keine Bezugsquellen mehr. Gibt es Alternativen dazu?
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