Ist hier jemand im Gange, der bei einem Halbleiterhersteller in der Produktion oder Matritzenherstellung arbeitet? Es ist ja so, daß sich bei MOSFET eine "unbeabsichtigte" Diode zwischen Source und Drain befindet. Meine Frage aber ist: Kann man zum Beispiel bei einem N-Kanal Mosfet mit Absicht einen bipolaren Transistor und eine Diode mit auf dem eigentlichen Mosfet- "Körper" erzeugen? Was ich damit erreichen will? Das brächte einen höheren Wirkungsgrad bei Auf-/Abwärtswandlern, bei denen ein Mosfet als Schalttransistor drin sitzt. Wenn das ginge, könnte man den Leuten gleich optimierte Mosfet nur für diesen Zweck ausliefern und die würden sie kaufen wie geschnitten Brot... MfG Paul
@ Paul Baumann (paul_baumann) >Meine Frage aber ist: Kann man zum Beispiel bei einem N-Kanal Mosfet >mit Absicht einen bipolaren Transistor und eine Diode mit auf dem >eigentlichen Mosfet- "Körper" erzeugen? Auf dem Chip, wahrscheinlich schon. Aber wozu? >Was ich damit erreichen will? Das brächte einen höheren Wirkungsgrad >bei Auf-/Abwärtswandlern, bei denen ein Mosfet als Schalttransistor drin >sitzt. Wollen wir wetten, dass das mit deinem Vorschlag nicht wirklich der goldene Lösungsweg ist? Was für einen Wandler hast du denn? In welcher Schaltung? Wie meinst du, dort mit NPN und Diode auf dem MOSFET-IC den Wirkungsgrad nennenswert zu steigern? >Wenn das ginge, könnte man den Leuten gleich optimierte Mosfet nur für >diesen Zweck ausliefern und die würden sie kaufen wie geschnitten >Brot... Solche "Visionen" haben viele, BWLer wie Techniker. Am Ende nannte man das Dann dot-Com Blase.
Falk schrob: >Auf dem Chip, wahrscheinlich schon. Aber wozu? Den Satz hättest Du Dir schenken können, denn die Erklärung gibt es schon einen Satz weiter. ;-) >Wollen wir wetten, dass das mit deinem Vorschlag nicht wirklich der >goldene Lösungsweg ist? Das ist schon möglich, war aber nicht die Frage. >Was für einen Wandler hast du denn? In welcher Schaltung? Wie meinst du, >dort mit NPN und Diode auf dem MOSFET-IC den Wirkungsgrad nennenswert zu >steigern? Die Schaltung zeige ich nicht, -an meinen Ideen haben schon zu viele eine goldene Nase verdient und ich konnte die meine nur wischen... :-( >Solche "Visionen" haben viele, BWLer wie Techniker. Ich möchte nicht mit dem Begriff "BWL" in Verbindung gebracht werden... ;-) MfG Paul
Paul Baumann schrieb: > Es ist ja so, daß sich bei MOSFET eine "unbeabsichtigte" Diode zwischen > Source und Drain befindet. Nicht ganz. Es handelt sich um die Substratdiode. Das Substrat wird aber gewöhnlich mit Source verbunden. Schau dir mal den Schichtaufbau an, und dann mach' eine Zeichnung, wie du dir das vorstellen würdest.
@Jörg Ich habe mich unglücklich ausgedrückt. Diese parasitäre Diode meine ich nicht und würde sie auch nicht "weghaben" wollen, weil das offen- sichtlich nicht geht. Was ich bräuchte, wäre ein "normaler" N-Kanal Mosfet wie IRF840, der aber an seinem Gate eine zusätzliche Beschaltung aus 2-3 bipolaren Halbleitern (Dioden, Transistoren) -keine Widerstände oder Kondensatoren, die sich nicht oder nur mit großem Platzbedarf erzeugen lassen. Ich habe keine Vorstellung, womit (mit welchem Programm) man die Topologie eines Transistors zeichnet, damit er dann so gefertigt werden kann. Das wäre ja dann schon eher ein Schaltkreis, da er ja mehrere Bauelemente beinhalten muß und das auch noch als verschiedene Art. (MOS und bipolar) Trotzdem hätte der Kollege nach außen hin nur 3 Anschlüsse und verhielte sich wie ein normaler Mosfet, bloß daß er bei hohen Frequenzen viel besser ein- und ausschaltet. (Die Schaltung ist real hier und mit diskreten Bauelementen in Betrieb, deswegen komme ich überhaupt auf diese Ideen) MfG Paul
Machen kann man sowas sicherlich, aber offenbar hat das noch niemand als sinnvolle Anwendung empfunden, sowas zu bauen. Das Gegenteil davon wird dagegen gebaut: IGBT. Ein Bipolartransistor (hohe Spannungsfestigkeit), der sich spannungsgesteuert schalten lässt.
Paul Baumann schrieb: > Was ich bräuchte, wäre ein "normaler" N-Kanal Mosfet wie IRF840, der > aber an seinem Gate eine zusätzliche Beschaltung aus 2-3 bipolaren > Halbleitern (Dioden, Transistoren) Du meinst einen FET mit eingebautem FET-Treiber? So etwas wird von verschiedenen Firmen als "Smart-FET" o.ä. angeboten. Ich glaube nicht, das sich solche FETs "verkaufen wie geschnitten Brot..." Gruss Harald
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Mosfet_Ansteuerung.jpg
27 KB
Also gut: Hier ist die Idee, die auch real funktioniert. KOPPI-Reit by Paul Baumann... Funktionsweise: Der Ansteurschaltkreis gibt H-Pegel aus, über dem Widerstand fällt diese Spannung ab und über die Diode wird der Mosfet angesteuert. Der bipolare Transistor bleibt in diesem Zustand gesperrt und hat jetzt noch keinen Einfluß auf die Funktion. Gibt nun der Ansteuerschaltkreis L-Pegel aus, ist die Diode am Gate in Sperrichtung, aber der PNP-Transistor öffnet, weil die Spannung an seinem Emitter nun positiver (bedingt durch die Gatekapazität des Mosfet, die ja vorher "geladen" wurde) als an dessen Basis ist. Der Clou: Die Gatekapazität wird nun schlagartig über die Emittter- Kollektorstrecke des PNP-Transitors entladen. Man hat nun, (wenn man die Diode und den PNP mit im Mosfet-gehäuse unterbringt) scheinbar einen Mosfet, der im Gegensatz zu seinen Artgenossen blitzschnell abschalten kann. Das erhöht z.B. bei einem Wandler den Wirkungsgrad, weil der Kollege im echten Schalterbetrieb arbeiten kann und nicht im linearen Bereich der Kennlinie herumwürgt und so eine hohe Verlustleistung erzielen würde. So, nun warte ich darauf, ein solches Bauelement fertig zu kaufen zu kriegen und meine Idee ist wieder für die Katz.... Geld für eine Gebrauchsmuster-Anmeldung habe ich nicht. Falls es wirklich jemand (industriell) nutzen will, wäre es fair, mir eine Mail zu schreiben und mich am Erlös zu beteiligen. MfG Paul
Was ist an dieser Schaltung bitte so neu? Findet man öfters im Netz, Z.b. http://www.ti.com/lit/ml/slup169/slup169.pdf
Andreas schrob:
>Was ist an dieser Schaltung bitte so neu?
Dein provozierendes "Bitte" kannst Du steckenlassen!
:-(
Wenn ich gewusst hätte, daß es die Idee schon von jemandem Anderen gab,
hätte ich mir bestimmt nicht die Mühe gemacht, meine obigen Texte zu
verfassen...
Trotzdem frage ich mich, wieso es das nicht als fertiges Bauelement,
so wie ich es weiter oben beschrieb zu kaufen gibt. Wenn man einen
Mosfet nicht explizit linear ansteuern will, wäre das bei jeder
Schalteranwendung gut.
MfG Paul
Ja, die Schaltung findet man AFAIK auch in den IRF-Appnotes. Ist ganz geschickt. Übrigens, wenn es um diskrete Gate-Ansteuerung geht, findet man hier ganz ganz viel Anregung: http://www.nxp.com/documents/user_manual/UM10155.pdf Seite 4. Da finden sich gleich zwei solcher Schaltungen pro MOSFET (komplementär). Wenn man aber schon dabei ist, diese Ansteuerung in den MOSFET zu integrieren, dann kann man direkt einen "richtigen" MOSFET-Treiber integrieren. Und genau das gibt es eben von dem einen oder anderen Hersteller schon und nennt sich dann (wie oben schon gesagt) SmartFET o.Ä. Oft hat man auch eine Open-Load Erkennung und einen rudimentäre Stromsensor mit drin.
Paul, nur zur Anregung: Es gibt integrierte Schaltungen in z.B. CMOS, die als Leistungstreiber tatsächlich Bipolartransistoren auf dem selben Chip mit drauf haben. Es ist heute keine Kunst mehr, auf einem Wafer 20 verschieden dotierte Schichten zu erzeugen, und die auch noch sowohl vertikal als auch horizontal gut abzugrenzen. Es gab hier in der Vergangenheit auch schon Themen dazu, im Forenbereich Elektronik. Es gibt da in der Halbleitertechnik manchmal abgefahrene Dinge, z.B. Transistoren, die Silizium und Germanium gemischt haben. Den Hetero-Bipolartransistor (HBT). Hab gerade mal danach gesucht: http://de.wikipedia.org/wiki/Heterojunction_Bipolar_Transistor Im Studium Mikroelektronik kam das mal vor, ist aber schon eine Weile her. Damals hab ich den Krempel gar nicht mal richtig verstanden, weil weder im Skript noch in der Vorlesung genau gesagt wurde, worum es geht. Ich bin mir auch sicher, daß außer mir niemand anderes es verstanden hatte. Das Thema war glücklicherweise nicht klausurrelevant. Aber schade, so eine schlechte Didaktik. Ein Prof. hätte ja wenigstens mal erwähnen können, daß es sich um Transistoren im 100GHz-Bereich handelt. Das hätte gewiß mehr Interesse geweckt. Heute habe ich glücklicherweise Internet, und kann selbst nach sehen. Machen können, kann man sicher vieles, wenn es Nachfrage gibt.
Wenn ich aus Frankreich käme, würde ich jetzt das Wort "Merde!" benutzen... Danke trotzdem für Eure Hinweise und Links. ;-) Na, sei's drum -da habe ich eine Erfindung nochmal erfunden -aber geschadet hat das Kopfzerbrechen trotzdem nicht. Eingesetzt habe ich das Ganze in einem Aufwärtswandler, der mir die Anodenspannung für 4 Ziffernanzeigeröhren erzeugt, weil der einen schlechten Wirkungsgrad hatte. Ich habe mich dann mit dem Oszillographen an das Gate des Mosfet gehangen und dann sah ich warum... MfG Paul
Paul, bist du eigentlich Hardwareentwickler o.ä.? Es müssen ja immer auch noch Aufgaben für die Entwickler bleiben. Wäre schade, wenn es alles fertig gäbe.
FET + BJT sieht man häufig. Z.B. als IGBT oder OPV (TL072) oder als Logik-IC (74ABT-Serie). Man kombiniert dadurch den hohen Eingangswiderstand des FET mit dem hohen Ausgangsstrom des BJT. Umgekehrt (Eingang BJT, Ausgang FET) dürfte keinen Sinn machen. Peter
@Wilhelm >Paul, bist du eigentlich Hardwareentwickler o.ä.? Ja, aber nur noch für mich zu Hause. ;-) Peter schrob: >Z.B. als IGBT oder OPV (TL072) oder als Logik-IC Ja, das kenne ich. >Umgekehrt (Eingang BJT, Ausgang FET) dürfte keinen Sinn machen. Ja, warum nicht? Man hätte dann die schnelle Schaltzeit von Bipolartransistoren und den geringen Bahnwiderstand von Feldeffekt- transistoren kombiniert. MfG Paul
Peter Dannegger schrieb: > Umgekehrt (Eingang BJT, Ausgang FET) dürfte keinen Sinn machen. Ja doch, eben der bipolare Leistungstreiber vor dem Gate eines Leistungs-FET, um dessen Gatekapazität schnell umzuladen, und scharfe Schaltflanken zu bekommen.
@ Paul Baumann (paul_baumann) >Wenn ich aus Frankreich käme, würde ich jetzt das Wort "Merde!" >benutzen... >Na, sei's drum -da habe ich eine Erfindung nochmal erfunden -aber >geschadet hat das Kopfzerbrechen trotzdem nicht. Nö, das beißt, dass du noch "neues" denken und erfinden kannst, auch denn die Welt es schon kennt. > Eingesetzt habe ich >das Ganze in einem Aufwärtswandler, der mir die Anodenspannung für 4 >Ziffernanzeigeröhren erzeugt, weil der einen schlechten Wirkungsgrad >hatte. Ich habe mich dann mit dem Oszillographen an das Gate des >Mosfet gehangen und dann sah ich warum... Beitrag "Re: Stepup 180V - sackt völlig zusammen"
@Falk Sag jetzt aber nicht, daß Dir die gleiche Idee kam, nur ein wenig früher... ;-) Ich entwickele gleich einen Abwärtswandler mit Röhren, mit dem man dann 12 Volt-Campingkühlschränke betreiben kann. DAS hat noch keiner gebaut! :-) MfG Paul
@Da Dieter
>Ein Fall von hoffnungsloser Selbstüberschätzung...
Bleibe mal ganz gelöst...
Normalerweise gehe ich damit nicht hausieren: In früherer Zeit hatte ich
einige Patente inne und war an ein paar anderen beteiligt.
Ich habe Sachen schon wieder vergessen, die Andere noch nie gewußt
haben.
;-)
Es gibt wie immer auch hier eine Lehre, die ich daraus ziehe:
Nichts mehr in der Öffentlichkeit erläutern.
MfG Paul
Paul Baumann schrieb: > Es gibt wie immer auch hier eine Lehre, die ich daraus ziehe: > Nichts mehr in der Öffentlichkeit erläutern. Nimms leicht. Die Schnösel müssen sich eben auch mal profilieren...
Paul Baumann schrieb: > Andreas schrob: >>Was ist an dieser Schaltung bitte so neu? > > Dein provozierendes "Bitte" kannst Du steckenlassen! > :-( War in Anlehnung an der vorherigen Beitrag... Aber nicht so gemeint wie Du es aufgenommen hast. > [...] > Trotzdem frage ich mich, wieso es das nicht als fertiges Bauelement, > so wie ich es weiter oben beschrieb zu kaufen gibt. Wenn man einen > Mosfet nicht explizit linear ansteuern will, wäre das bei jeder > Schalteranwendung gut. Ich würde sagen: Das Bauteil kann nicht mehr leistungslos gesteuert werden - eine der Kerneigenschaften eines Mosfets ist nicht mehr vorhanden. Außerdem Vermutung: BiMOS Herstellungsverfahren ist aufwendiger als reines MOS Verfahren - kenne ich mich aber nicht mit aus. Gruß Andreas
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