Hallo! Was passiert wenn wenn treiberschaltung versucht, das Gete eines MOSFETS negativ zu laden. Ich möchte mit einer negativen Spannung entladen, damit mehr Strom -> schneller. Was passiert wenn das Gate dann negativ wird? Dann dauert das aufladen ja länger oder? MFG
Kommt drauf an. Stell dir einfach die Gatekapazität (findest du im datenblatt) vor, die du mit einem konstanten Strom lädst. Dieser kommt ja von deiner Treiberschaltung OPV, Transistor oder irgendwas. Dann hast du doch ne Lade und Entladekurve!? Wenn dein Spannungsendwert der Lade und Entladekurve nahe der Thresholdspannung liegt, musst du erst in den nichtlinearen Bereich der Kurve bevor der FET schaltet. Ist natürlich extrem langsam. Jetzt kannst du mit den Spannungsbereichen rumspielen. Möglichst solltest du immer auf dem linearen Bereich liegen, dann bist du schnell. Aber auch dieser hat einen endlichen Anstieg. Wird deine Spannungsdiffernez zur Thresholdspannung immer höher, muss auch immer mehr die Gatekapazität umgeladen werden und dauert daher länger. Wir reden aber hier in Größenordnungen von Nanosekunden. Also es macht wahrscheinlich sinn zwischen +5V und -5V umzuladen, aber nicht mehr zwischen +40 und -40V. Einfach die Kurven zeichnen.
Das versteh ich nicht ganz... Wenn ich das Gate mit Konstantstrom lade, dann wird irgendwann die Threshold Spannung erreicht. Dann durchlauft der MOSFET den linearen bereich, dh. die DS-Spannung sinkt. >Jetzt kannst du mit den Spannungsbereichen rumspielen. Möglichst >solltest du immer auf dem linearen Bereich liegen, dann bist du schnell. Wie ist das gemeint? Wenn ich mir das Gate als C vorstelle, dann bewirkt eine hoher konstanter Strom eine schnelle Spannungsänderung. Konkret geht es darum: Ich baue einen Synchrongleichrichter für einen Flußwandler bei dem nur eine Diode (die im Flußzweig) durch einen MOSFET ersetzt wird. Die Gatespannung wird durch eine Hilfswicklung erzeugt und liefert +14V/-14V. Zuerst hatte ich das Gate über diese Wickulung über ein R geladen, und mittels PNP auf Masse gezogen, also entladen. Das abschalten geschieht zu langsam, die Folge ist (meine Vermutung) dass der FET noch leitet wenn die Spannung an der sekundärseite neagtiv wird -> Kurschluss über FET + Freilaufdiode. Die Folge ist dass der Trafo nicht entmagnetiseiren kann und sättigt, was zur Zerstörung der Transistoren und Dioden auf der Primärseite führt. Daher muss das Gate schneller abschalten? Aber wie? Ich dachte daran eine negative Hilfspannung zu erzeugen (wäre einfach) und beim Abschalten auf diese zu ziehen, das Gete würde dann auf ~13V geladen werden. Ich dachte mir, dann muss ja das Laden länger dauern, oder? Ein Treiber kommt aus kostengründen nicht in Frage. was schlagt ihr vor? MFG
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>Wenn ich das Gate mit Konstantstrom lade, dann wird irgendwann die >Threshold Spannung erreicht. Dann durchlauft der MOSFET den linearen >bereich, dh. die DS-Spannung sinkt. Genau, du lädst eine Kapazität mit einem Konstantstrom und wie sieht dann die Gatespannung zeitlich aus? Muss doch ne e-Funktion sein. Mal angenommen deine Thresholdspannung ist 3V und deine Steuerspannung 4V, dann geht er erst mal voll auf. Was passiert aber am Gate? Nun dein Treiber sieht nichts anderes als einen Kondensator, den er mit einem Konstantstrom lädt. Also ne Ladekurve. Wenn diese e-Funktion gegen 4V läuft, dann ist bei 3V (auf die muss die Kapazität geladen werden, damit das Feld groß genug und sich ein kanal bildet) die e-Funktion nicht mehr steil. Daher wird die Verzögerungszeit bis zum Schalten ziemlich hoch sein. Ich muss also meine Gatekapazität schneller laden damit die Verzögerung möglichst klein wird. Sprich in den steilen Bereich der Ladefunktio verschieben. Wie geht das? Nun die Steuerspannung erhöhen. Der lineare Bereich der Ladekennlinie ist aber nicht unendlich steil, daher haben unterschiedlich starke Spannungssprünge auf der Kennlinie auch unterschiedliche Zeiten. Hab da mal ne Simulation gestartet. Gate wird mit +-10V, +-20V und +-30V angesteuert. Widerstand begrenzt den Strom und Messpunkt ist die Gatespannung. Die blaue Linie ist die Thresholdspannung, bei der der FET schaltet. Hier sind wunderbar die Verzögerungszeiten zu sehen.
Stell mal ne Schaltung ein, ich glaub mit deiner Gatespannung in Bezug auf Sourcepotential stimmt was nicht.
Alexander Liebhold wrote: > Genau, du lädst eine Kapazität mit einem Konstantstrom und wie sieht > dann die Gatespannung zeitlich aus? Muss doch ne e-Funktion sein. Nein. Bei einem konstanten Strom ist es eine Gerade. Die e-Funktion entsteht bei konstanter Spannung + R. Dadurch dass mit zunehmender Spannung die Differenz am R immer kleiner wird, wird auch der Strom kleiner, daher flacht die Kurve ab. > Hab da mal ne Simulation gestartet. Gate wird mit +-10V, +-20V und +-30V > angesteuert. Widerstand begrenzt den Strom und Messpunkt ist die > Gatespannung. Die blaue Linie ist die Thresholdspannung, bei der der FET > schaltet. Hier sind wunderbar die Verzögerungszeiten zu sehen. Anstelle die Spannung hochzudrehen kann man auch den Vorwiderstand kleiner machen, was ebenfalls den Strom erhöht. Das Ergebnis ist das gleiche. PS: Fehlt da nicht der Knick durch die Millerkapazität beim Abschalten?
Alexander Liebhold schrieb: > Genau, du lädst eine Kapazität mit einem Konstantstrom und wie sieht > dann die Gatespannung zeitlich aus? natürlich NICHT. lädt man mit konstantstrom, ist die ladekurve eine GERADE. eine epotenzfunktion erhält man bei konstantspannungsladen über vorwiderstände, wo der ladestrom infinitiv gegen null sinkt und so weiter...
Hallo, ich benutze das Topic mal kurz für eine Frage, anstatt ein neues aufzumachen, also bitte nicht hauen. Muss damit ein selbstsperrender n-Kanal MOSFET leitfähig wird, die Gatespannung absolut gesehen positiv sein (also größer 0V) oder nur relativ gegenüber dem Source-Potential? Also sagen wir mal, wenn an Source -20V anliegen und die Gate-Source-Spannung -5V beträgt, leitet der MOSFET dann?
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Bearbeitet durch User
@Marcel Es gibt keine "absolute" Spannung. Eine Spannung ist immer relativ zu irgendeinem Bezugspunkt. Und bei einem Fet ist der Bezugspunkt das Source-Potential.
Stiefel schrieb: > Was passiert wenn wenn treiberschaltung versucht, das Gete eines MOSFETS > negativ zu laden. Das ist dem Gate egal. Wichtig ist nur, das die höchstzulässige Spannung von typisch 20V nicht überschritten wird.
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