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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik FET Verständnisfrage


Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Ich habe ein paar Fragen zu FETs.

Im unterschied zu Transistoren ist ein FET doch Spannungsgesteuert oder 
nicht? Wieso steht dann bei einem FET Treiber das er bis zu 2A Strom 
liefern kann?

Ich habe einen FET Treiber im Einsatz. (Welchen weiß ich nicht genau. 
DIP8 Gehäuse) Dieser Invertiert allerdings mein Eingangssignal. Gibt es 
auch welche die das nicht tun?

Mein FET wird verdammt heiß wenn ich den eine Zeit betreibe. Wie kann 
ich das unterbinden bzw. kann ich das überhaupt unterbinden?

Danke schon mal für die Antworten.

Lg
Andreas

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Andreas Riegebauer (blackpuma)

>Im unterschied zu Transistoren ist ein FET doch Spannungsgesteuert oder
>nicht?

Ein FET IST ein Transistor, ein Field Effect Transistor.

> Wieso steht dann bei einem FET Treiber das er bis zu 2A Strom
>liefern kann?

Hää?? Was hat die ANSTEUERUNG eines Bauteils mit dem AUSGANGSSTROM zu 
tun?

>Ich habe einen FET Treiber im Einsatz. (Welchen weiß ich nicht genau.
>DIP8 Gehäuse) Dieser Invertiert allerdings mein Eingangssignal. Gibt es
>auch welche die das nicht tun?

Sicher, siehe Mosfet-Übersicht.

>Mein FET wird verdammt heiß wenn ich den eine Zeit betreibe. Wie kann
>ich das unterbinden bzw. kann ich das überhaupt unterbinden?

Richig dimensionieren und nicht planlos Coilguns bauen. ;-)

MfG
Falk

Autor: Michael (Gast)
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Ein FET ist eine spannungsgesteuerte Stromquelle während ein 
Bipolartransistor eine stromgesteuerte Stromquelle ist.

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Falk Brunner wrote:
> @  Andreas Riegebauer (blackpuma)
>
>>Im unterschied zu Transistoren ist ein FET doch Spannungsgesteuert oder
>>nicht?
>
> Ein FET IST ein Transistor, ein Field Effect Transistor.

OK aber ein Spannungsgesteuerter oder nicht?

>> Wieso steht dann bei einem FET Treiber das er bis zu 2A Strom
>>liefern kann?
>
> Hää?? Was hat die ANSTEUERUNG eines Bauteils mit dem AUSGANGSSTROM zu
> tun?

Sorry waren 6A. Es ist ein TC4429 6A High-speed MOSFET Treiber. Wieso 
liefert der Treiber soviel Strom? Wofür brauch ich den?

>>Ich habe einen FET Treiber im Einsatz. (Welchen weiß ich nicht genau.
>>DIP8 Gehäuse) Dieser Invertiert allerdings mein Eingangssignal. Gibt es
>>auch welche die das nicht tun?
>
> Sicher, siehe Mosfet-Übersicht.
>
>>Mein FET wird verdammt heiß wenn ich den eine Zeit betreibe. Wie kann
>>ich das unterbinden bzw. kann ich das überhaupt unterbinden?
>
> Richig dimensionieren und nicht planlos Coilguns bauen. ;-)

Ach Mann. Du kannst auch immer alles schlecht machen! **g**

Ich habe einen IRF3205PBF. Wenn ich da einen zweiten Parallel hänge und 
einen Widerstand an Source oder Drain von jedem mache sollte sich die 
Leistung doch aufteilen oder?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Andreas Riegebauer (blackpuma)

>> Ein FET IST ein Transistor, ein Field Effect Transistor.

>OK aber ein Spannungsgesteuerter oder nicht?

Sicher.

>Sorry waren 6A. Es ist ein TC4429 6A High-speed MOSFET Treiber. Wieso
>liefert der Treiber soviel Strom?

Warum nicht?

> Wofür brauch ich den?

Für das schnelle Umladen des Gates (nicht Bill ;-), das ist nämlich ein 
kleiner Kondensator. Und bei grossen FETs schon eher ein grosser 
Kondensator im Bereich einiger nF. Wenn man den FET schnell schalten 
will muss man das Gate schnell umladen, das geht nur mit VIEL Strom.

>Ich habe einen IRF3205PBF. Wenn ich da einen zweiten Parallel hänge und
>einen Widerstand an Source oder Drain von jedem mache sollte sich die
>Leistung doch aufteilen oder?

Mehr oder weniger.

MFG
Falk

Autor: Falk Brunner (falk)
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Beispiel. FET mit 1nF Gatekapazität soll in 100ns umgeladen werden, 
Gatespannung 10V. Das sind typische Werte.

C = I*t/U

I = C*U/t = 1nF*10V/100ns = 0,1A

OK, klingt wenig, aber wenn man RICHIG grosse FETs hat, und mehrere 
parallel schaltet wird schnell ungemütlich. Und 6A sind schon die 
Ober-Ober Klasse der FET-Treiber.

MFG
Falk

Autor: toeffel (Gast)
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> Ich habe einen IRF3205PBF. Wenn ich da einen zweiten Parallel hänge und
> einen Widerstand an Source oder Drain von jedem mache sollte sich die
> Leistung doch aufteilen oder?

Normalweise kannst Du MOSFETs hart parallelschalten und den Widerstand 
weglassen, da sich MOSFETs ähnlich wie PTCs verhalten. Mit zunehmender 
Junction-Temperatur nimmt der Durchlasswiderstand R_DS,on zu bzw. die 
Leitfähigkeit ab. (im Gegensatz zu bipolaren Bauelementen wie Dioden 
oder BJTs.)

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo Andreas,

> Im unterschied zu Transistoren ist ein FET doch Spannungsgesteuert oder
> nicht? Wieso steht dann bei einem FET Treiber das er bis zu 2A Strom
> liefern kann?
Ehe am Gate eine Spannung anliegt, muß entsprechend U=Q/C erstmal eine 
gewisse Ladungsmenge fließen.

(U: Spannung des Gates, Q: Ladungsmenge der Gate-Kapazität,
C: Gate-Kapazität)

Das Gate ist nämlich kein Leerlauf, wie man in Niederfrequenzanwendungen 
gerne annimmt, sondern vielmehr eine Kapazität. Es ist sogar so, daß 
sich zwischen allen drei Anschlüssen (Source, Drain, Gate) jeweils 
parasitäre Kapazitäten befinden. Die Kapazitäten kommen dadurch 
zustande, daß sich im Silizium voneinander isolierte Flächen mit 
unterschiedlicher Spannung gegenüberstehen.

Die zum Laden der Gatekapazität benötigte Ladungsmenge wird umso 
schneller in das Gate transportiert, je mehr Strom der Gate-Treiber 
liefern kann. Bei der Stromangabe geht es also letztlich um die 
Schaltgeschwindigkeit, mit der der Transistor betrieben werden kann.

> Ich habe einen FET Treiber im Einsatz. (Welchen weiß ich nicht genau.
> DIP8 Gehäuse) Dieser Invertiert allerdings mein Eingangssignal. Gibt es
> auch welche die das nicht tun?
Ja, sicher.
Schau beispielsweise mal ins Datenblatt vom MAX5054...MAX5057. Es gibt 
dort FET-Treiber mit Invertierung, ohne Invertierung und gemischte 
Treiber.
http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX5054-MAX5057.pdf

> Mein FET wird verdammt heiß wenn ich den eine Zeit betreibe. Wie kann
> ich das unterbinden bzw. kann ich das überhaupt unterbinden?
Entweder durch Verändern der Schaltung (die müßtest Du dazu mal posten; 
vielleicht ist ja ein Fehler drin) oder im einfachsten Fall, indem Du 
einen Kühlkörper anbringst.


Gruß,
  Michael

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Hier ist mal die Schaltung. Die Klemme vor dem FET geht auf die 
Primärwicklung des Trafos (Ist ein Flyback-Converter). Sollte sich 
jemand Fragen wieso ich das PWM Signal mit 2 NE555 mache.... Ich kenne 
mich mit dem TL494 nicht aus. Habe hier mal einen Post abgesetzt wie ich 
das Ding verwende aber habe dazu keine Antwort bekommen. Auch das 
Datenblatt bringt mich nicht weiter.


Da habe ich gleich noch Fragen zu FETs.

Wieso sieht man Teilweise Schaltungen mit FETs bei denen dann vor dem 
Gate ein Widerstand liegt? Der ist doch eigentlich Sinnlos oder nicht?

Ich habe aber auch Schaltungen gefunden bei denen ein Widerstand von 
Gate nach Source geht. Wann wird das gemacht und wozu?

Danke
Andreas

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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>Wieso sieht man Teilweise Schaltungen mit FETs bei denen dann vor dem
>Gate ein Widerstand liegt? Der ist doch eigentlich Sinnlos oder nicht?

Nein so ganz sinnlos ist der nicht. Der begrenzt den Ladestrom für das 
Gate um den Treiber nicht zu überlasten. Auch findet hier eine begrenzng 
der Schaltgeschwindigkeit statt. Dies ist in bezug auf EMV Probleme 
schon mal nötig.

>Ich habe aber auch Schaltungen gefunden bei denen ein Widerstand von
>Gate nach Source geht. Wann wird das gemacht und wozu?

Diverse Treiber IC können bei absinkender Betriebspannung schon mal 
hochohmig am Ausgang werden . Dabei könnte der MOSFET leitend werden. Um 
den Transistor in diesem Fall zuverlässig zu sperren baut man diesen 
Widerstand ein.


Gruss Helmi

Autor: HildeK (Gast)
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>Wieso sieht man Teilweise Schaltungen mit FETs bei denen dann vor dem
>Gate ein Widerstand liegt? Der ist doch eigentlich Sinnlos oder nicht?

Ist nicht sinnlos: Es gibt da die Gate-Source-Kapazität. Das Gate ist 
praktisch ein Kondensator, je nach MOSFET im Bereich bis 10nF oder sogar 
mehr. Dein Treiber muss also einen Kondensator umladen - ev. könnte da 
bereits dessen zulässiger Spitzenstrom überschritten werden.
Oder - falls das Gate über einen OPA getrieben wird: diese mögen 
kapazitive Lasten gar nicht und neigen zum Schwingen. Einige zehn Ohm in 
Serie verhindern dies.

>Ich habe aber auch Schaltungen gefunden bei denen ein Widerstand von
Gate nach Source geht. Wann wird das gemacht und wozu?
Wird man dann machen, wenn:
- der Treiber auch mal hochohmig sein kann
- der Treiber zuviel Spannung liefern könnte. Manche Gates vertragen nur 
10V.
- der Treiber in Richtung GND gar nicht treiben kann (Open Collector 
PNP)

(Kein Anspruch auf Vollständigkeit :-))

Autor: HildeK (Gast)
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@Helmi
Ich schreibe zu langsam ... ;-)

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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@HildeK

Du warst ja auch gerade ein Bandfilter am berechnen.

Gruss Helmi

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
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Hauptgrund für den Gate-Widerstand ist nicht die Strombegrenzung, 
sondern das Verringern von HF-Schwingungen.

Gate-Zuleitung (Bonding-Draht, Pin, Leiterbahn) ist eine Induktivität 
von einigen nH, Gate selber ist eine Kapazität => LC-Schwingkreis, der 
beim Umladen angeregt wird und dann fröhlich mit vielen, vielen MHz 
Schwingt.

Der Widerstand verringert die Güte des Schwingkreises, die Schwingung 
flaut schneller ab, und hat eine geringere Amplitude.

Autor: HildeK (Gast)
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@ Ernst Bachmann (ernst)
Ja, das ist richtig. Deshalb hat man den Gatewiderstand (einige zig Ohm 
mindestens) ja auch immer drin, auch wenn man den Grund mal nicht sofort 
parat hat :-).

Autor: Jens G. (jensig)
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hmmm, habe ich bisher aber noch nicht gesehen, daß damit eine 
(sichtbare) Schwingung entsteht. Aber vielleicht waren meine Treiber 
auch immer nur zu hochohmig dafür ;-)

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Danke für die erlärungen. Das bedeutet ein Widerstand vor dem Gate 
sollte immer drinnen sein. So ca. 10 Ohm?

Wie weiß ich das mein Treiber "hin und wieder" (Verstehe nicht wieso hin 
und wieder) hochohmig sein kann.

Wie sieht es denn mit der Schaltung aus? Passt die oder kann man das was 
verbessern das der FET nicht so heißt wird?

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Wie sieht es denn mit der Schaltung aus? Passt die oder kann man das was
>verbessern das der FET nicht so heißt wird?

Was macht denn der TC4492 ?

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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>Wie weiß ich das mein Treiber "hin und wieder" (Verstehe nicht wieso hin
>und wieder) hochohmig sein kann.

Das kann schon mal beim Ein u. Ausschalten passieren wenn die 
Betriebsspannung unter die Mindesbetriebsspannung des IC ist.
Manche Treiber IC Hersteller schreiben den deshalb auch schon mal vor.

Gruss Helmi

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Matthias Lipinsky wrote:
>>Wie sieht es denn mit der Schaltung aus? Passt die oder kann man das was
>>verbessern das der FET nicht so heißt wird?
>
> Was macht denn der TC4492 ?

Ist ein FET Treiber.

Autor: Sachich Nich (dude) Benutzerseite
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Hueh, Fetchen, lauf!

Autor: GB (Gast)
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> Mein FET wird verdammt heiß wenn ich den eine Zeit betreibe.
> Wie kann ich das unterbinden bzw.
> kann ich das überhaupt unterbinden?
...
> Die Klemme vor dem FET geht auf die
> Primärwicklung des Trafos (Ist ein Flyback-Converter)

Also, Eingangsspannung vom Trafo? Ausgangsspannung des Trafos?

V_ds_off = Vin + ((Np/Ns)*Vout)

Wenn V_ds_off > 55V, geht der MOSFET in Durchbruch (darf er, 
Avalanche-Rated) und vernichtet dabei Energie.

Abhilfe: Snubber (der vernichtet dann die Energie)

Autor: Tommi Huber (drmota)
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Nur so mal am Rande. Andreas Riegebauer kann es sein dass du in Wahrheit 
Georg Biegelbauer heisst.

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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GB wrote:
>> Mein FET wird verdammt heiß wenn ich den eine Zeit betreibe.
>> Wie kann ich das unterbinden bzw.
>> kann ich das überhaupt unterbinden?
> ...
>> Die Klemme vor dem FET geht auf die
>> Primärwicklung des Trafos (Ist ein Flyback-Converter)
>
> Also, Eingangsspannung vom Trafo? Ausgangsspannung des Trafos?
>
> V_ds_off = Vin + ((Np/Ns)*Vout)
>
> Wenn V_ds_off > 55V, geht der MOSFET in Durchbruch (darf er,
> Avalanche-Rated) und vernichtet dabei Energie.
>
> Abhilfe: Snubber (der vernichtet dann die Energie)

Vds_off = 24V Also das sollte kein Problem sein.

Tommi Huber wrote:
> Nur so mal am Rande. Andreas Riegebauer kann es sein dass du in Wahrheit
> Georg Biegelbauer heisst.

Nicht wirklich.

Autor: faraday (Gast)
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>Vds_off = 24V Also das sollte kein Problem sein.

ist doch mit Oszi gemessen, oder?
und was ist mit on-Spannung? geht der Übertrager vielleicht in die 
Sättigung?
habe jetzt nicht alles nochmal gelesen, aber um welche Ströme geht es 
hier?

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