MOSFET mit Treiber Verständnisproblem

[Phil (Gast)]

Hallo zusammen

Habe gerade ein Verständnisproblem bei der Ein-/Ausschaltdauer eines 
MosFet's. Ich möchte gerne einen IRL540 MosFet mit einem MCP1403 
treiben. Dabei ist die Versorgungsspannung des MCP's 5V. Nun würde es 
mich interessieren, wie lange es denn dauert, bis der FET voll 
durchgeschaltet ist bez. bis er voll sperrt.

Gemäss Datenblätter (siehe Anhang) hat der FET eine Total Gate Change 
von 64nC.

Mit 5V also 64nC / 5V = 12,8nF. Im Datenblatt vom MCP hat es nun zwei 
Diagramme mit Rise Time bez. Fall Time. Die gehen zwar nur bis 6,8nF 
doch bräuchte er dazu 80ns. Ich denke für 12,8nF daher etwa doppelt so 
lange. Also wären wir bei ca 160ns.

Es steht jedoch auch, dass der MCP ein 4,5A Treiber ist. Somit gilt:
Q=I*t -> t= Q/I -> 64nC / 4,5 = 14ns.

Was stimmt denn jetzt nun? Oder verwende ich ohnehin die falschen 
Kenngrössen für diese Berechnung?

Als zweite Frage noch folgenden: Benötige ist zwischen Treiber und Fet 
noch einen Widerstand um den Strom auf 4,5A zu begrenzen, oder würdet 
ihr denn einfach weglassen. 5V/4,5A ergäbe ja gerade mal 1Ohm. . .

Danke für eure Erklärung.

Gruss
Phil

[Gerd (Gast)]

Das laden des Gates ist ja wie bei einem Kondensator mit einer e 
Funktion. Kannst also sicherlich nicht einfach so rechnen

Zitat: Q=I*t -> t= Q/I -> 64nC / 4,5 = 14ns

[Possetitjel (Gast)]

Phil schrieb:

> Mit 5V also 64nC / 5V = 12,8nF.

Nein.
Einheiten sind zufaellig richtig, aber die Rechnung ist physikalisch
komplett falsch.

Die rein geometrisch-physikalisch bestimmte Gate-Kapazitaet ist
kaum von der Spannung abhaengig und kann als ungefaehr konstant
angenommen werden; den Wert findet man im DaBla (hier: 2200pF).
Das ist (aufgrund des Miller-Effektes) aber NICHT die wirksame
Eingangskapazitaet der FET-Schaltung - die ist viel groeszer!

Ein FET ist KEIN passiver Zweipol!

> Im Datenblatt vom MCP hat es nun zwei Diagramme mit Rise Time
> bez. Fall Time.

Die sind nur beschraenkt nuetzlich und muessen mit Sachverstand
interpretiert werden.

> Die gehen zwar nur bis 6,8nF doch bräuchte er dazu 80ns.

Wieso "nur"? Dein FET hat lt. DaBla typisch 2.2nF Gatekapazitaet.

> Ich denke für 12,8nF daher etwa doppelt so lange. Also wären wir
> bei ca 160ns.

Nee.
Diagram sagt grob 30ns bei 2.2nF und vernuenftiger Betriebsspannung.

> Es steht jedoch auch, dass der MCP ein 4,5A Treiber ist. Somit
> gilt: Q=I*t -> t= Q/I -> 64nC / 4,5 = 14ns.

Ja.
Die "A" bei 4,5 fehlen, aber ansonsten von der Idee her richtig.

> Was stimmt denn jetzt nun?

Nichts.

Bei nur 5V Betriebsspannung liefert der Treiber keine 4.5A, sondern
ungefaehr 1A wegen Ri ~ 5Ohm (Fig. 2-11/2-12 auf Seite 6). Der
Innenwiderstand des Treibers ist nicht konstant, sondern haengt von
der Spannung ab. Die 4.5A gelten fuer 18V U_b.

Ab ungefaehr 12V aufwaerts kommst Du auf unter 30ns.

> Oder verwende ich ohnehin die falschen Kenngrössen für diese
> Berechnung?

Nein, grundsaetzlich nicht.
Du musst nur die Datenblaetter genauer lesen und im Hinterkopf haben,
dass dort die Messbedingungen fast immer so gewaehlt werden, dass die
Bauteile gut aussehen.

> Als zweite Frage noch folgenden: Benötige ist zwischen Treiber und
> Fet noch einen Widerstand um den Strom auf 4,5A zu begrenzen, oder
> würdet ihr denn einfach weglassen.

Ich verstehe das DaBla so, dass der Treiber sowieso nicht mehr Strom
liefert. Aber: Keine Gewaehr --> selber nachlesen.

[Eberhard H. (sepic)]

Possetitjel schrieb:
> Ab ungefaehr 12V aufwaerts kommst Du auf unter 30ns.

Aber besser nicht mit einem IRL540.