Hallo zusammne,
ich beschäftige mich gerade mit Mosfets. dabei ist es ja wichig schnell
zu schalten. Ich versuche gerade eine Standardschaltung zu simulierneund
spiele ein wenig mit den Werten rum.
Meine Frage ist nun, welche Flanken optimiert werden müssen. Die der
Gate Ansteuerung oder die Flanken der Ausgangsspannung. Die beiden
hängen ja auch irgendwie zusammen.
Grüße
Martin
Martin wrote:
> Ich versuche gerade eine Standardschaltung zu simulierneund> spiele ein wenig mit den Werten rum.
lass uns die doch mal sehen...
Gruß
Roland
Sieht auf den ersten Blick schon mal brauchbar aus.
aber die 330 Ohm würd ich weg lassen, wenn möglich. (d.h. wenn Ugs noch
< 20V bleibt)
Du erreichst dadurch, dass das Gate noch weiter aufgesteuert wird.
Evtl auch noch 10 Ohm in die Gateleitung. Bringt zwar wieder mehr
Schaltverluste, aber begrenzen den Gatestrom auf ~1-2A was der
Lebensdauer der Treibertransistoren zu Gute kommt.
Falls du minimale Schaltverluste willst, dann nimm einen N-Kanal Fet und
einen passenden High-side Treiber dazu. (Selbstbau lohnt sich dann nicht
mehr)
Evtl eignen sich auch fertige High-Side Treiber à la BTS442. (diese
haben aber IMHO eine begrenzte Schaltfrequenz)
Gruß
Roland
Wenn der 220Ohm widerstand weggelassen wird, steigt die Gatespannung zu
stark an. Mit dem widerstand liegt die Gatespannung bei ca. 11,5V. Der
Gatestrom wird durch den Widerstand auf etwas mehr wie 1 A begrenzt.
Sind die transistoren, die ich verwende eigentlich ausreichend
dimensioniert? Die CE-Spannung liegt bei 80V, aber ich glaube die müssen
mehr Strom abkönnen.
Dann vielleicht gleich noch eine Frage...Zur Berechnung der
Schaltverluste muss ich doch die Anstiegs- und Fallzeit der
Ausgangsspannung verwenden...!?
@ Roland Praml (pram)
Die 330 Ohm wegzulassen würde die ganze schaltung hinfällig machen, und
auch langsamer.
Diese schaltung stellt einen Spannungsverstärker mit nachgeschaltetem
Stromverstärker dar.
Genauer gesagt ist die erste Stufe eine Spannungsgesteuerte Stromquelle.
Der so gesteuerte Strom lässt am 10k Widerstand eine Spannung abfallen.
Diese Spannung wird dann Stromverstärkt an das Mosfet Gate
weitergereicht. Ich hab jetzt nicht nachgerechnet, aber die Simulation
sieht schon mal gut aus.
Würde man jetzt den 330 Ohm Widerstand weglassen, würde man einerseits
einen Basiswiderstand brauchen, da sonst der Transistor sofort abrauchen
würde und andereerseits würde (mit Basisvorwiderstand) der Transistor
mit höchster wahrscheinlichkeit in Sättigung betrieben, was ihn wieder
langsam macht.
Um die Schaltung schneller zu machen könnte man:
die 10kOhm kleiner machen (die 330 Ohm darauf anpassen), da dieser
Widerstand den Basisstrom der Stromverstärkerstufe begrenzt, der
Basisstrom mal die Stromverstärkung gibt den maximalen Ausgangsstrom.
Weiterhin bildet der 10k Widerstand mit der Kapazität der Transistoren
einen RC Tiefpass (das bewegt sich aber schon im µs bereich)
Du könntest weiterhin für den Stromverstärker (Spannungsfolger) Zwei
komplementäre Darlington Transistoren einbauen (die dann aber auch
direkt die geforderten Ströme tragen können) oder du schaltest einfach
hinter deine jetzige Stufe noch eine Stufe aus potenteren Transistoren.
Ich hoffe ich konnte helfen ;)
Hallo,
ich habe den 10k Widerstand mal ein wenig verkleinert und den 330Ohm
Widerstand ein wenig angepasst. Dadurch steigt nun der Gatestrom ein
wenig an, auf ca. 1,1A. Da muss ich den Transistor Q3 noch tauschen, da
dieser nur 1A abkann. Ich habe nur noch keinen passenden gefunden. Mal
schaun.
Der Transistor Q2 müsste eigentlich ausreichend dimensioniert sein, der
muss ja nicht so viel abkönnen.
Eine weitere Stufe dahinter wollte ich eigentlich nicht nehmen.
Für den 10k habe ich 8,2k genommen und 330 auf 240 verkleinert. Die
Simulation dazu habe ich einmal angehangen.
Vielen Dank!
Ah, vielleicht noch eine Frage. Zur Berechnung der Verluste die am
Mosfet entstehen. Zur Berechnung der Schaltverluste muss man dann doch
die Anstiegs- und Abfallzeit der Ausgangsspannung nehmen!?
So müsstest du den Treiber eigentlich schon einsetzen können. Es kommt
drauf an, wie weit du die Verluste dan noch verringern will, die kann
ich im Moment nicht berechnen.
Eventuell kannst du den 8.2k noch weiter verringern. Ich hänge nämlich
gerade am gleichen Problem fest.
Mein Treiber brauche ich für ein Schaltnetzteil. Die Schaltung hier habe
ich auch aus diesem Forum entnommen. Wenn ich den Link zu dem Thema
finde, füge ich ihn noch ein.
Hallo Berti, vielen Dank für die Links. Die waren sehr hilfreich. Ich
habe die Schaltung auch einmal mit anderen Widerständen simuliert und
bin dabei oh Wunder ;) auf die gleichen Ergebnisse gekommen.
Ich denke der verwendete Transistor Q2 sollte ok sein. Der kann 1A
Dauerstrom und 1,5A max. Kollektorstrom. Wenn der Strom bei ca. 1,1A
liegt, sollte das noch im Rahmen liegen.
Interessant wäre es sicher wirklich einmal die Verlustleistung zu
berechnen, um zu schauen, ob die schnelligkeit der schaltung vielleicht
schon für meine Zwecke ausreicht. dazu kann ich einen Link
hinzusteuern....
Beitrag "Maximal zulässige Verlustleistung bei Mosfet"
Hier wird beschrieben, wie man die Verlustleistung berechnet, aber ich
bin mir auch nicht sicher welche Anstiegs- und Abfallzeit man nehmen
muss.
Weiter weiß ich nciht, welche Spannung ich einsetzen muss, die maximale
Spannung vor dem Mosfet oder diese Spannung minus der maximalen
Ausgangsspannung...
Eine maximale Schaltgeschwindigkeit hat nicht nur Vorteile. Der Aufwand
die Oberwellen auf ein ertraegliches Mass (EMV Vorschriften) zu
begrenzen steigt auch an.
Also muss man quasi einen Kompromiss zwischen Schaltgeschwindigkeite und
somit Verlustleistung und der Entstehung von Oberwellen usw. finden!?
An und für sich, sehen die Schaltungen und die Simulationen ja schon
recht gut aus.
Dann aber nochmal zur Berechnung der Verluste. Kann dazu eventuell noch
jemand etwas sagen? Ich habe oben ja schone inen Link eingefügt, da
steht schon einiges drin. aber wie gesagt, an zwei Ecken hängts bei mir
noch.
Welche Scahltzeiten muss man zur Berechnung der Schaltverluste nehmen
und welche Spannung zur Berechnung der Verlustleistung, wenn der Mosfet
leitet?
Um das ganze zu vereinfachen, habe ich hier einmal einen auszug aus dem
obenr verlinkten Thema.
>die Schaltverluste kann man so ausrechnen:>1. Die Gesammte Verlustleitung beim Schalten berchnet sich aus 4>Komponenten:>a) P_Einschalt>b) P_Ein>c) P_Ausschalt>d) P_Aus>d) ist am Einfachsten, denn wenn kein Strom fließt ist die Leistung 0>b) P_Ein ist die Verlustleistung während der Transistor eingeschaltet>ist, Rdson * I^2 * Ton/T. Ton/T ist das Tastverhältnis.>a und c sind die Schaltverluste. Dabei wird die sogenannte Lastgerade>durchfahren. Wenn Du ne ohmsche Last hast, ist diese linear. Also>Umax*Imax * Ts/T. Ts/T ist das Verhältnis der>Einschaltzeit+Ausschaltzeit (Ts) zur Periodendauer T. 55kHz = 18us.>Beispiel U = 20 Volt, I = 20 A, Tson+Tsoff sei 0.5us dann ergibt sich>für b) 20*20*0.5/18 = 11 Watt. Nicht zu verachten gell ?
@ Berti (Gast)
>Hier mal der Link zu dem Thema. Dort wird auch erläutert, wie man die>Schaltung berechnet.
Einfach auf meine Posts verweisen..
Sowas aber auch.. Tststststs
;-)