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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Frage zu Schaltlanken von Mosfet


Autor: Mark (Gast)
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Hallo,

ich simuliere gerade eine Schaltung mit einem Mosfet drin. Ich versuche 
mich gerade ein wenig an die Verluste ranzutasten. Dem Forum hier konnte 
ich schon einige Informationen entnehmen, aber so einige Fragen sind 
noch offen.

Im Datenblatt sind ja immer minimale Rise- und Fall-Zeiten angegeben. 
Egal wie gut die Ansteuerschaltung ist, diese Zeiten gibt es immer beim 
Schalten.
Meine Frage dazu wäre nun, wie genau hierbei die Simulationen sind. Ich 
habe hier im Forum Formeln gefunden, wie man die gesamte Verlustleistung 
am Mosfet berechnet. Dazu werden auch die Rise- und Fall-Zeiten 
benötigt.
Kann man diese Zeiten aus den Simulationen entnehmen oder dient das eher 
nur als Schätzwert. Ich persönlich hätte jetzt gesagt, dass man die 
Schaltzeiten erst sinnvoll ermitteln kann, wenn man die Schaltung einmal 
aufgebaut hat. Rechnet mann dann zur ersten theoretischen Ermittlung der 
Verlustleistung mit Schätzwerten oder lässt man das weg 
oder......oder....

Kennt sich jemand in dieser Materie aus und kann mal die ein oder andere 
Erläuterung dazu geben?

Vielen Dank.
Besten Gruß
Mark

Autor: Jens G. (jensig)
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die im DB angegeben Zeiten beziehen sich in der Regel immer auf eine 
bestimmte Testschaltung. In manchen Blättern ist die mit angegeben, in 
manchen anderen nicht.
Wenn das Gate ordentlich schnell durchgeschaltet wird (z.B. mit 
entsprechender Treiberschaltung), kannste sicherlich in etwa mit den 
angegebenen Zeiten rechnen.
Wie die Simulationen jetzt damit umgehen, kann ich aber leider nicht 
sagen. Aber ich denke mal, die werden für eine gegebene Schaltung wohl 
auch relativ verläßliche Werte ausgeben, wenn die Transistorparameter 
bekannt sind.

Autor: Mark (Gast)
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Hallo,

vielen Dank. Ich habe mit dem Simulieren auch noch nicht die Erfahrung. 
Ich frage mich halt immer, wie genau das ist, weil die Modell der 
Bauteile ja eben auch nur Modelle sind und nicht 100%ig die Realität 
wiederspiegeln. Bei den Schaltflanken spielt doch auch sicher das Layout 
später eine Rolle!?

Ich glaube ich werde dann mal ungefähr mit den Werten aus dem Datenblatt 
rechnen. Ich nehme dann noch eine kleine Reserve dazu. Besser etwas mehr 
Verluste berechnen als anfallen, als umgekehrt denke ich.

Mark

Autor: Jens G. (jensig)
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Naja, in der Realität ist ja auch nicht alles genau so, wie es im 
Datenblatt steht, deswegen werden dort eben auch min/max oder typ. Werte 
angegeben, weil die Werte von Exemplar zu Exemplar desselben Typs auch 
kräftig streuen können. Deshalb denke ich, daß eine Simulation genau 
genug sein sollte (zumindest für die meisten Fälle)

Autor: yalu (Gast)
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Die Simulation hat den Vorteil, dass sie das Verhalten des MOSFETs für
unterschiedlichste externe Beschaltungen ermittelt, während einige der
im Datenblatt angegebenen Parameter (insbesondere die Anstiegs- und
Abfallzeiten) sich auf eine ganz spezielle Testschaltung beziehen und in
anderen Kontexten sehr stark variieren können.

Gerade die Schaltverluste hängen ja nicht nur von Schaltzeiten,
Maximalspannung und -strom ab, sondern auch vom zeitlichen Spannungs-
und Stromverlauf während des Umschaltens und damit sehr stark von der zu
schaltenden Last. Diese Verläufe lassen sich aus den Parametern und
Diagrammen im Datenblatt nur sehr schwer errechnen.

Geht man von vereinfachenden Annahmen aus (bspw. linearer Spannungs- und
Stromverlauf), kann das Ergebnis schon einmal um den Faktor 2 oder 3
falsch liegen. Da ist die Simulation sehr viel genauer, obwohl auch sie
die Realität natürlich nicht exakt widerspiegelt.

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