Hallo, wollt mal nachfragen, ob man eigentlich auch kleine MosFETs nehmen kann als gegentakt GATE Treiber? Bei einem Schaltnetzteil was mit 12V Arbeitet sind eigentlich immer nur "normale" Transistoren verbaut um die GATEs umzuladen. So ein Transistor hat doch aber einen nicht unerheblichen Spannungsverlust, sodass die GATEs am ende nur noch mit 9V-10V umgeladen werden. Wenn die Eingangsspannung aber von 12V auf z.B. 11V zusammen bricht, schaut es mit dem Umladen des GATEs noch schlechter aus. Könnte man da nicht als Treiber ein paar kleine MOSFETs nehmen, die selber eine VGS Spannung von z.B. 4V benötigen anstatt 10V sodass diese von dem Logic Controller auch angesteuert werden können welcher meistens "nur" 5V am Ausgang rausbringt bei z.B. 30Khz Oder warum macht man das nicht so? So ein Mosfet hat doch deutlichs geringeren Schaltverluste. Und die Kleinen FETs haben doch auch nur eine recht kleine Gate Kapazität, sodass ein TL494 z.B. diesen doch locker umladen könnte, oder?
David P. schrieb: > wollt mal nachfragen, ob man eigentlich auch kleine MosFETs nehmen kann > als gegentakt GATE Treiber? Macht so gut wie jeder integrierte Gate-Treiber. Oder normale CMOS-Ausgänge, wie z.B. AVR-IO-Pins. Mit dem schönen Nebeneffekt, dass der Bahn-Widerstand der CMOS-FETs den Umladestrom begrenzt, und man keinen Gate-Vorwiderstand braucht (ausser evtl. wg. EMV, aber das ist ein anderes Thema)
Klar werden Mosfets in totem pole Konfiguration in Gate Treibern verwendet. :-)
Die bipolaren sind als Emitterfolger geschaltet, damit es trotz schnellen umschaltens nicht zum Kurzschluss zwischen VCC und GND kommt. Baut man die als Sourcefolger mit MOSFETs sind die Soannungsverluste noch viel höher, eher 2 bis 4V als 0.7 Es gibt aber integrierte MOSFET-Gate-Driver mit MOSFETs bei denen der shoot thru Kurzschluss durch technischen Aufwand verhindert wurde, den du aber nicht diskret nachbauen willst.
Ohha, das heißt also, das ein Mosfet schneller schaltet als ein Transistor? Da müsste man also selber eine DeadTime schaltung verbauen wo es eine kurze pause zwischen den beiden Schaltvorgängen der Mosfets gibt... Ich habe bisher eben immer nur einfache Transistor gegentakt Treiber gesehen... Also ein NPN und ein PNP welche mit der Basis verbunden sind und das signal von einen der beiden Ausgängen eines TL494 PWM gebers angesteuert werden
David P. schrieb: > Da müsste man also selber eine DeadTime schaltung verbauen wo es eine > kurze pause zwischen den beiden Schaltvorgängen der Mosfets gibt... ja, wobei das recht einfach mit großen Lade- und kleinen Entladewiderständen realisiert werden kann.
David P. schrieb: > wollt mal nachfragen, ob man eigentlich auch kleine MosFETs nehmen kann > als gegentakt GATE Treiber? Aber natürlich. Sieht man bei den meisten integrierten Gate-Treibern. Z.B. hier auf Seite 4 http://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A200/DS_IR2104.pdf
David P. schrieb: > Ohha, das heißt also, das ein Mosfet schneller schaltet als ein > Transistor? Diese Schlussfolgerung ist gleich doppelt falsch.
Ok,interessant. Nur warum bauen die hersteller da bei einem externen gate treiber das mit normalen Transistoren? Sind Mosfets nicht immer besser vom wirkungsgrad her? Und eben auch das diese die spannung nahezu verlustfrei voll durchsteuern können ohne die 0,7V spannungsverlust?
David P. schrieb: > Spannungsverlust In der Praxis kaum ein Problem. Weil bevorzugt sowieso 12V oder 15V als Vcc dienen, bleibt die Spannung hoch genug (sogar bei 10V - der Unterschied R(DS) 10V zu 9V ist meist marginal, noch dazu stehen ja auch noch BJTs mit extrem niedriger V(CE)sat zur Verfügung - die nach dem Strompuls noch weiter absinkt). Nach unten muß man die V(GS)th von über 2V (99% der SMPS FETs) bedenken die also trotzdem sicher sperren. David P. schrieb: > Könnte man da nicht als Treiber ein paar kleine MOSFETs nehmen, die > selber eine VGS Spannung von z.B. 4V benötigen anstatt 10V sodass diese > von dem Logic Controller auch angesteuert werden können welcher meistens > "nur" 5V am Ausgang rausbringt bei z.B. 30Khz Siehe Antwort von MaWin. David P. schrieb: > Oder warum macht man das nicht so? > So ein Mosfet hat doch deutlichs geringeren Schaltverluste. Und die > Kleinen FETs haben doch auch nur eine recht kleine Gate Kapazität, > sodass ein TL494 z.B. diesen doch locker umladen könnte, oder? Gilt für kleine BJTs genauso. Ein Vergleich erscheint einem zwar intuitiv zugunsten der FETs, ist aber real zu vernachlässigen, wenn man alles bedenkt.
David P. schrieb: > Nur warum bauen die hersteller da bei einem externen gate treiber das > mit normalen Transistoren? Hast Du MaWins Antwort überhaupt gelesen? Shoot-Through.
Außerdem - ob heute noch so, weiß ich nicht sicher - konnten in integrierten Schaltungen BJTs mit hoher Stromtragfähigkeit auf kleinerer Fläche / leichter realisierbar implementiert werden. Höherer erlaubter Pulsstrom(Fläche IC. Bin unsicher - wenn das nicht stimmt, bitte korrigieren.
Natürlich hab ich MaWins antwort gelesen... Damit ist doch der Kurzschluss strom gemeint wenn der eine noch "halb" leitet und der andere erst "halb" sperrt, oder? Dachte aber das ist ein leichtes dies durch eine dead time schaltung zu kompensieren. Hmm aber ok, wenns heutzutage kaum noch einen unterschied macht ob man jetzt eine BJT oder ein FET dazu nutzt, dann ist es letztendlich ja egal wie man das aufbaut
Beitrag #5182779 wurde vom Autor gelöscht.
David P. schrieb: > Ok,interessant. > > Nur warum bauen die hersteller da bei einem externen gate treiber das > mit normalen Transistoren? Sind Mosfets nicht immer besser vom > wirkungsgrad her? Und eben auch das diese die spannung nahezu > verlustfrei voll durchsteuern können ohne die 0,7V spannungsverlust? Weil die 0,7V "Spannungsverlust" der Wert ist, um den die Basisspannung höher sein muß als die Emitersapannung. Ein MOSFET hat erheblich größeren "Eingansspannungsbedarf". Da braucht es mehrere Volt zwischen Gate und Drain, bevor der durchschaltet. In integrierten Treibern begegnet man diesem Problem mit einer Bootstrap-Schaltung, die die nötige "Mehrspannung" erzeugt. Diskret ist ein BJT-Pärchen eben einfacher, um dies >10V an der Gate eines Leistungs-FET auftauchen zu lassen.
David P. schrieb: > arum bauen die hersteller da bei einem externen gate treiber das > mit normalen Transistoren? Tun sie nicht. Wie kommst du auf diese Idee? Geh doch mal zu MOSFET-Übersicht: MOSFET-Treiber und schau dir die Datenblätter von ein paar Treibern an. Wenn die Hersteller da eine Innenschaltung zeigen, sind das fast immer MOSFET.
Axel S. schrieb: > Tun sie nicht. Wie kommst du auf diese Idee? Du hast recht, das was ich oben schrieb... hjk schrieb: > Außerdem konnten in integrierten Schaltungen BJTs mit hoher > Stromtragfähigkeit auf kleinerer Fläche / leichter realisierbar > implementiert werden. Höherer erlaubter Pulsstrom(Fläche IC. ...wurde mir von einem Kollegen vorhin als mittlerweile bedeutungslos dargestellt. Zu Unitrode Zeiten mochte das noch so sein - jetzt nicht mehr. Ich fürchte allerdings, der TO meinte statt "extern" eigentlich "diskret".
hjk schrieb: > Axel S. schrieb: >> Tun sie nicht. Wie kommst du auf diese Idee? > > Du hast recht, das was ich oben schrieb... > > hjk schrieb: >> Außerdem konnten in integrierten Schaltungen BJTs mit hoher >> Stromtragfähigkeit auf kleinerer Fläche / leichter realisierbar >> implementiert werden. Höherer erlaubter Pulsstrom(Fläche IC. > > ...wurde mir von einem Kollegen vorhin als mittlerweile bedeutungslos > dargestellt. Zu Unitrode Zeiten mochte das noch so sein - jetzt nicht > mehr. > > Ich fürchte allerdings, der TO meinte statt "extern" eigentlich > "diskret". Selbst wenn. Ein MOSFET ist kein MOSFET-Treiber. Ein Transistor ist das genauso wenig. Allerdings kann man mit beiden MOSFET-Treiber bauen. Nur eben mit verschiedener Schaltungstechnik. Bipolar greift man gern zum altbekannten (und mehrfach genannten) komplementären Emitterfolger. Da "verliert" man zwar 0.7V der Steuerspannung, aber das ist in den seltensten Fällen ein Problem. Und wenn doch, dann nimmt man halt eine andere Schaltung. Ein nach dem selben Schema aufgebauter Source-Folger aus zwei MOSFET ist allerdings indiskutabel, weil da der Spannungsverlust deutlich höher ist. Deswegen baut man Treiber mit MOSFET auch anders, so wie einen CMOS-Inverter. Das hat dann andere Probleme, z.B. mit shoot-through, die separat gelöst werden müssen. Aber es gibt kein generelles Problem a'la "MOSFET-Treiber kann man nur mit Transistoren aufbauen" oder gar "noch niemand ist vor dem TE auf die Idee gekommen, einen Treiber mit MOSFET zu bauen". Das ist einfach nur ein Effekt seiner (äußerst) beschränkten Wahrnehmung.
Carl D. schrieb: > Weil die 0,7V "Spannungsverlust" der Wert ist, um den die Basisspannung > höher sein muß als die Emitersapannung. Ein MOSFET hat erheblich > größeren "Eingansspannungsbedarf". Da braucht es mehrere Volt zwischen > Gate und Drain, bevor der durchschaltet. Das ist richtig. > In integrierten Treibern begegnet man diesem Problem mit einer > Bootstrap-Schaltung, die die nötige "Mehrspannung" erzeugt. Das ist falsch. Ein MOSFET-Treiber mit einer MOSFET-Ausgangsstufe kann problemlos auf wenige mV an die Betriebsspannung herankommen. Natürlich schaltet man die MOSFET dafür nicht als Source-Folger. Eine Bootstrapschaltung oder Ladungspumpe sieht man dann vor, wenn auch diese Spannung nicht mehr reichen würde, um die benötigte Ausgangsspannung zu erreichen. Mit anderen Worten: wenn man eine Ausgangsspannung braucht, die größer ist als die verfügbare Betriebsspannung für den Treiber.
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