Gate-Charge und Ansteuerung Leistungs Mosfet

[Fabian (Gast)]

Hallo,

ich bin gerade dabei eine Leistungsendstufe für die Ansteuerung eines 
BLDC Motors zu bauen. Habe davor allerdings noch nichts mit 
Leistungselektronik gemacht und habe daher eine Frage zur Ansteuerung 
der Mosfets mit einem Halbbrücken Gate Treiber IC (IR2104S). Die 
Schaltung will ich genau so aufbauen, wie im Datenblatt angegeben (siehe 
Bild Ansteuerung). Dazu würde ich gerne den Mosfet IRLR8743PbF 
verwenden, da ich von denen einige zuhause habe. Jetzt bin ich mir 
allerdings nicht sicher, ob man den Halbbrücken IC und diesen Mosfet 
miteinander verwenden kann. Die Gate Charge des FETs beträgt 39nC. Die 
An- und Ausschaltzeit des IR2104S beträgt an=680ns und aus=150ns. Wenn 
ich nun den Stromfluss für das Anschalten mit I=Q/t=39nC/680ns=57mA 
berechne, wäre das für das Anschalten noch in Ordnung. Beim Ausschalten 
allderdings (I=Q/t=39nC/150ns=260mA) wäre das an der Grenze bzw. zu 
viel, vor allem, wenn man die im Datenblatt angegebene maximale 
Gate-Charget von 59nC verwendet. Meine erste Frage wäre nun, ob meine 
Berechnungen so stimmen? Wenn das der Fall wäre, könnte man um den 
Ausschalt-Gate Strom zu verringern nicht einen Gate-Source Widerstand 
(wie in Bild Ansteuerung_mit_GS_Widerstand) einbauen, der die 
Gate-Kapazität entlädt, sodass das nicht der IR2104S machen muss 
(zumindest nicht den vollen Strom)?
Wahrscheinlich wäre es sinnvoller einen MOSFET mit geringerer 
Gate-Charge zu wählen, aber interessieren würde es mich trotzdem, ob das 
mit einem Gate-Source Widerstand auch funktioneren würde.

Vielen Dank!

[H. H. (Gast)]

Fabian schrieb:
> Die
> An- und Ausschaltzeit des IR2104S beträgt an=680ns und aus=150ns.

Das sind die Verzögerungszeiten, nicht Rise- und Fall-Time.

[Falk B. (falk)]

Fabian schrieb:
> miteinander verwenden kann. Die Gate Charge des FETs beträgt 39nC. Die
> An- und Ausschaltzeit des IR2104S beträgt an=680ns und aus=150ns. Wenn
> ich nun den Stromfluss für das Anschalten mit I=Q/t=39nC/680ns=57mA
> berechne, wäre das für das Anschalten noch in Ordnung. Beim Ausschalten
> allderdings (I=Q/t=39nC/150ns=260mA) wäre das an der Grenze bzw. zu
> viel, vor allem, wenn man die im Datenblatt angegebene maximale
> Gate-Charget von 59nC verwendet.

Dann schaltet er halt langsamer. Solange die Schaltzeiten nicht 
exorbitant hoch werden, sagen wir >1us, ist alles OK.

> Meine erste Frage wäre nun, ob meine
> Berechnungen so stimmen?

Jain. Verzögerungszeiten sind aber nicht die Anstiegszeiten.

> Wenn das der Fall wäre, könnte man um den
> Ausschalt-Gate Strom zu verringern nicht einen Gate-Source Widerstand
> (wie in Bild Ansteuerung_mit_GS_Widerstand) einbauen,

Nö. Außerdem ist der mit 47k für das schnelle Entladen viel zu groß.

Wozu? Der Treiber begrentz seine Ausgangsstrom allein, und das tut ihm 
kurzzeitig auch nicht weh.

> der die
> Gate-Kapazität entlädt, sodass das nicht der IR2104S machen muss
> (zumindest nicht den vollen Strom)?

Unsinn.

> Wahrscheinlich wäre es sinnvoller einen MOSFET mit geringerer
> Gate-Charge zu wählen,

Muss man nicht, der ist für deine ersten versuche schon OK.

> aber interessieren würde es mich trotzdem, ob das
> mit einem Gate-Source Widerstand auch funktioneren würde.

Nein. So ein Widerstand müßte im Bereich von 10 Ohm ligen, um 
nennenswert zum Ausschalten des MOSFETs beizutragen. Da würde aber 1A 
Gatestrom bei eingeschaltetem MOSFET bedeuten. Alles Unsinn.

[Fabian (Gast)]

Ah, ok. Vielen Dank für die ausführliche Antwort. Ich wusste nicht, dass 
der Treiber den Ausgangsstrom selber begrenzt.