Hallo zusammen,
ich habe ein (möglicherweise mehrere) Verständnisprobleme betreffend der
Datenblätter von MOSFETs.
In den Absolute Maximum Ratings ist meistens ein Wert Vgs max.
aufgeführt.
Was der Wert aussagt ist oft nachzulesen, es geht einfach darum, dass
zwischen Gate und Source nicht mehr Spannung anliegen darf, da sonst
Beschädigungen des Bauteils zu erwarten sind. Jetzt ist es aber so, dass
dort der Wert immer (?) als +/- Wert angegeben wird.
Oft sind das +/- 20V, jetzt weiß ich damit aber nichts anzufangen...
Bedeutet das zwischen Source und Gate darf ein maximaler
Potentialunterschied von 40V anliegen oder bedeutet es, dass die
Spannung niemals mehr als +20V und - 20V sein darf?
Hintergrund ist folgender:
Ich habe für ein Projekt eine kleine Mosfet-Schaltung gebaut, die ich an
24V schalte. Das bedeutet am Gate des Mosfets liegen eimal 24V und 0V
(PWM) an. Source liegt auf Masse.
Das ist im schlimmsten Fall also eine Vgs von 24V. Funktionieren tut das
und zwar wohl ewig aber... ist es richtig das so zu machen? Gibt es
vielleicht einen Trick wie ich das richtig mache?
Rattenkind schrieb:> Oft sind das +/- 20V, jetzt weiß ich damit aber nichts anzufangen...> Bedeutet das zwischen Source und Gate darf
Nein, es dürfen zwischen Source und Gate maximal +20V oder -20V
anliegen. Du darfst also bestenfalls eine 20V-Batterie einmal mit dem
Minuspol an die Source oder mit dem Minuspol ans Gate anschließen.
Rattenkind schrieb:> Ich habe für ein Projekt eine kleine Mosfet-Schaltung gebaut, die ich an> 24V schalte. Das bedeutet am Gate des Mosfets liegen eimal 24V und 0V> (PWM) an. Source liegt auf Masse.
Du wirst also die Ugsmax um +4V überschreiten.
Rattenkind schrieb:> ist es richtig das so zu machen? Gibt es vielleicht einen Trick wie ich> das richtig mache?
Nimm eine Z-Diode, die die Ugs begrenzt. In etwa so wie dort die dritte
Variante der Verpolschutzschaltung:
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/39-Verpolschutz
Rattenkind schrieb:> ist es richtig das so zu machen?
Nein, denn du überschreitest die maximal zulässigen Parameter.
>Gibt es vielleicht einen Trick wie ich das richtig mache?
Der "Trick" ist, die maximal zulässigen Parameter nicht zu
überschreiten.
Zwischen Gate und Source dürfen maximal +20V oder -20V Spannung
anliegen.
Deine 24V sind zu viel. Es besteht dann die Gefahr, dass die Oxidschicht
zwischen Gate und Source durchbricht. Ein Durchbruch ist ein nicht
reversibler Vorgang der den Mosfet zerstört.
Rattenkind schrieb:> Das bedeutet am Gate des Mosfets liegen eimal 24V und 0V (PWM) an.> Source liegt auf Masse.
Eine einfache Möglichkeit wäre z.B. ein Spannungsteiler, der die 0/24V
auf 0/12V halbiert. Das kommt jetzt aber auf die PWM-Frequenz und die
Quelle an.
BTW: man rechnet nicht mit Werten aus dem Datenblatt-Abschnitt "Absolute
Maximum Ratings", sondern man bleibt möglichst weit davon weg...
Rattenkind schrieb:> Also so?
Um Himmels Willen, nein!
R2, R5 und R6 haben da nichts zu suchen. Und die Z-Diode D1 gehört vor
die Treiberstufe aus Q1 und Q3. Sprich: an den Kollektor von Q2.
Rattenkind schrieb:> Also so?
Wenn du eh' schon die Kompelemtärtreiberstufe mit Emitterfolgern hast,
dann musst du nur die Eingangsspannung dieser Treiberstufe begrenzen.
Also einfach parallel zur Q2 CE-Strecke einen 12k Widerstand (oder die
eben erwähnte Z-Diode dorthin). Und das ganze andere Gebastel raus...
> Bitte nicht auf die Bauteile achten
Die Gatewiderstände mit 600 Ohm wären mir viel zu hochohmig.
Okay,
vielen Dank, soweit schon einmal.
Ich schreibe vermutlich dummes Zeug, wenn ich jetzt versuche zu
beschreiben, was ich mir gedacht hatte... aber ich machs trotzdem mal...
Ich sehe dass es funktioniert, nur hat Q3 jetzt einen kurzzeitigen
Basisstrom von knappen 40mA und ohne R2 und R3 werden beide
Treiber-Transistoren theoretisch ebenfalls für sehr kurze Zeit
überlastet. Ich hatte den Basiswiderstand für Q3 extra gesetzt um den
Basisstrom zu begrenzen, genau wie R2 und R3 um zu verhindern, dass bei
24V zu hohe Ströme über die Transistoren kommen.
Ich weiß, dass Treiber im allgemeinen ohne diese Widerstände ausgeführt
werden, nur... woher weiß ich, dass meine Transistoren das mitmachen?
Ich war wohl erheblich zu konservativ.
Rattenkind schrieb:> Ich weiß, dass Treiber im allgemeinen ohne diese Widerstände ausgeführt> werden, nur... woher weiß ich, dass meine Transistoren das mitmachen?
Es ist eigentlich recht simpel: wenn deine Treiberstufe die nötige
Leistung zum Umladen des Gates nicht bringen kann, ist sie
unterdimensioniert.
> woher weiß ich, dass meine Transistoren das mitmachen?
Du kannst dir die Verlustleistung in der Simulation ausrechnen lassen...
