MOSFET-Kapazität

[Peter88 (Gast)]

Hallo,
ich hätte da mal eine Frage.

Ein MOSFET ist ja Kapazitiv.
Bedeutet das dann, wenn ich ihn schnell ansteuern möchte, immer aufladen 
und entladen muss?

Beispiel:

Angenommen ich verwende eine Mosfet mit einer positiven Spannung am Gate 
und ich möchte den MOSFET wieder "ausschalten" und das schnell, genügt 
es dann nicht wenn ich das Gate spannungsfrei mache. Muss ich dann das 
Gate auf Masse legen um diesen Prozess zu beschleunigen.

Danke

[Falk B. (falk)]

@Peter88 (Gast)

>Ein MOSFET ist ja Kapazitiv.

Diese Aussage ist so allgemein Unsinn.
Was du meinst ist, dass das Gate eine Kapazität darstellt.

>Bedeutet das dann, wenn ich ihn schnell ansteuern möchte, immer aufladen
>und entladen muss?

Sicher.

>Angenommen ich verwende eine Mosfet mit einer positiven Spannung am Gate
>und ich möchte den MOSFET wieder "ausschalten" und das schnell, genügt
>es dann nicht wenn ich das Gate spannungsfrei mache.

Nein, denn der Kondensator bleibt ja geladen. Und "spannngsfrei machen" 
ist die umgangssprachliche Beschreibung für Kabel abziehen.

> Muss ich dann das
>Gate auf Masse legen um diesen Prozess zu beschleunigen.

Ja, dazu gibt es MOSFET-Treiber.

[Stefan F. (Gast)]

Wenn du das Gate einfach Spannungsfrei machst (also quasi in der Luft 
hänge lässt), dann entlädt sich die Kapazität nicht. Der Transistor 
bleibt eingeschaltet - zumindest einige Sekunden lang.

Um das Gate zu entladen, musst du eine Verbindung zum Source Anschluss 
schaffen, zum Beispiel über einen Widerstand.

+40V o---------------------+
                           |
                          |~|
                          |_|  Last
                           |
         ___     G    ||---+ D
+10V o---- ------+----||
                 |    ||---+ S
                |~|        |
                |_|        |
                 |         |
GND o------------+---------+

Um die Kapazität möglist schnell zu laden und zu entladen musst du einen 
möglichst hohen Strom fließen lassen. Also einen geringen Widerstand. 
Oder einen zweiten Transistor, der Gate mit Source verbindet.

Andererseits will man keine unbegrenzt hohen Ströme, weil dadurch die 
Stromversorgung instabil wird und die Bauteile hoch belastet werden. 
Deswegen schaltet man meistens noch einen Widerstand (z.B. 100 Ohm) vor 
das Gate.

Dazu dienen MOSFET Treiber.

[Praktiker (Gast)]

Hallo,

schöne Erklärung :-)

Obwohl das mir und Praktikern mit fachlichen Hintergrund natürlich 
bekannt ist, ist es auffällig das bei Infotexten für den ->Laien<- der 
einfach einen MOSFET braucht und "schnell mal" wissen muß was bei einen 
MOSFET wichtig ist diese Tatsache verschwiegen wird oder für diese 
Zielgruppe zu kompiliziert dargestellt wird.

Ein Laie ist in diesen Zusammenhang für mich z.B. der Nutzer welcher 
->usprünglich<- mit den Arduinokonzept angesprochen wurde und nicht 
jemand dessen Hobby und Interessengebiet vor allem in der Elektronik 
liegt und sich die Theorie Schritt für Schritt durch lernen und 
praktische Experimente beigebracht hat bzw. der einen entprechenden 
beruflichen Hintergrund hat.

Stefans Erklärung ist wohl auch für jemand verständlich der nur eine 
sehr grobe Vorstellung davon hat was Kapazität, Strom und Spannung ist.
(Wie z.B. die anfängliche Hauptzielgruppe der Arduinoidee)

Praktiker

[Stefan F. (Gast)]

Was Anfänger oft übersehen:

Diese Transistoren sind keine digitalen Schalter, bei denen es nur an 
und aus gibt. Sondern die Gate-Spannung bestimmt, wieviel Strom sie 
fließen lassen. Es sind also veränderliche Widerstände. Und Widerstände 
verheizen Energie.

Wenn das Gate zu wenig Spannung hat, dann leiten sie schlimmstenfalls 
nur halb, was dazu führt, dass sie heiß werden.

Ein typischer MOSFET im TO220 Gehäuse kann locker 5 Ampere ohne 
Kühlkörper schalten. Aber wenn er nicht sauber angesteuert wird, kann er 
innerhalb weniger Sekunden den Hitzetod sterben.