Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Mosfet induktive last


von Ekkehard_v4 (Gast)


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Hallo Zusammen,

die Nachricht schreibe ich gerade von Handy aus, weil ich mich 
seltsamerweise nicht anmelden kann und bitte deshalb um Rücksichtnahme 
bei evtl. Tippfehlern.

Kann mir jemand erklären wieso der Stom am Mosfet bei induktiver während 
des einschalten linear ansteigt die Spannung jedoch konstant bleibt und 
erst nachdem die UGS das Millerplateau erreicht hat zusammenbricht?  Und 
was hat es mit der Freilsufdiode auf sich die ich parallel zur last 
schalte? Welchen Einfluss hat sie? Ich hab zwar jetzt schon ein bisschen 
was darüber gelesen aber so richtig geblickt habe ich es noch nicht.

Danke schonmal.
Viele Grüße

von oszi40 (Gast)


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1.Ohne die Schaltung zu kennen, kann ich kein Horoskop erstellen. Evtl. 
sind noch andere Teile beteiligt.

2.Die Freilaufdiode schützt den Rest der Schaltung vor böser induktiver 
Abschaltspannung. Lies dazu auch 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern

von Roland .. (rowland)


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Induktivitäten haben die Charaktereigenschaft, der Strom nur ungern 
ändern zu wollen. Öffnet der Transistor will der Strom weiterfließen, 
notfalls auch mit Gewalt (Spannung steigt, bis der Transistor 
unfreiwillig wider leitet). Um der Spule nun einen alternativen Weg für 
ihren Strom zu geben, schaltet man eine Diode paralell (oder einen 
weiteren Transistor, wo wir bei der Halbbrücke wären).

von Casten (Gast)


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oszi40 schrieb:
> 1.Ohne die Schaltung zu kennen, kann ich kein Horoskop erstellen. Evtl.
> sind noch andere Teile beteiligt.

Du weißt also nicht was das Millerplateau ist? Dann wäre ich still 
besonders weil:

oszi40 schrieb:
> 2.Die Freilaufdiode schützt den Rest der Schaltung vor böser induktiver
> Abschaltspannung. Lies dazu auch
> http://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern

Nein. Die Diode parallel zum Mosfet (DS-Strecke !!!) hat überhaupt 
nichts mit der Freilaufdiode zu tun. Die Freilaufdiode "brückt" die 
Last, die angesprochene Diode unterstützt die Mosfet-Bodydiode weil 
diese (1) ein schlechtes Recovery-Verhalten hat und (2) sehr schwach auf 
der Brust ist. Zum Vergleich kann man in jedem Mosfetdatenblatt die 
Eigenschaften der Bodydiode mit einer vernünftig schnellen 
Schottkey-Diode vergleichen. Die Bodydiode (intrinsisch im Mosfet) 
bricht leider sehr schnell durch und hält einfach nichts aus.

von blablub (Gast)


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Wieso ist die Body-Diode schwach auf der Brust?? Die kann genauso viel 
Strom leiten wie der MosFet auch. Die externe Freilaufdiode setzt man 
nur wegen des Recovery-Verhaltens oder weil man den MosFet nicht 
ordentlich kühlen kann.

von Alex (Gast)


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Casten schrieb:

> Nein. Die Diode parallel zum Mosfet (DS-Strecke !!!) hat überhaupt
> nichts mit der Freilaufdiode zu tun.

Warum kommst du mit ner Body-Diode an? Gefragt ist nach der 
Freilaufdiode, die parallel zur Last geschaltet wird.

von ich (Gast)


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Casten schrieb:
> Nein. Die Diode parallel zum Mosfet (DS-Strecke !!!) hat überhaupt
> nichts mit der Freilaufdiode zu tun. Die Freilaufdiode "brückt" die

Hallo Carsten,

warum schimpfst du hier rum? Von der Body-Diode hat doch gar keiner 
gesprochen, nur von der Freilaufdiode parallel zur Last.

Ekkehard_v4 schrieb:
> Und was hat es mit der Freilsufdiode auf sich die ich parallel zur last
> schalte? Welchen Einfluss hat sie?

oszi40 schrieb:
> 2.Die Freilaufdiode schützt den Rest der Schaltung vor böser induktiver
> Abschaltspannung.

Das ist doch richtig, oder nicht?

von ArnoR (Gast)


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Ekkehard_v4 schrieb:
> Kann mir jemand erklären wieso der Stom am Mosfet bei induktiver während
> des einschalten linear ansteigt die Spannung jedoch konstant bleibt und
> erst nachdem die UGS das Millerplateau erreicht hat zusammenbricht?

Das passiert nicht nur bei induktiven, sondern bei allen Lasten mehr 
oder weniger stark ausgeprägt. Es ist außerdem genau umgekehrt, die 
fallende Drainspannung erzeugt das Miller-Plateau überhaupt erst. Der 
Vorgang ist so:

Bei anlegen einer Gatespannung steigt diese ("hinter der Summe aus 
Quell- und inneren Gatewiderstand") an und bei Erreichen der 
G-S-Schwellspannung beginnt der Mosfet zu leiten. Wobei der zunächst 
sehr hochohmig ist und mit der Zeit immer niederohmiger wird. Dabei 
steigt der Drainstrom an und es verändert sich entsprechend das 
Spannungsteilerverhältnis zwischen der Last und dem Rds. Irgendwann ist 
der Mosfet so niederohmig, dass sich das Teilerverhältnis merklich 
ändert und die Drainspannung deutlich abzusinken beginnt. Ab diesem 
Moment fließt ein Strom über die über die Millerkapazität ab (weil sich 
die Spannung über dieser Kapazität ändert) und entzieht dem Gate Ladung. 
Dadurch kann die innere Gate-Source-Spannung nur noch sehr langsam 
ansteigen, der Mosfet ist also halboffen im Analogbetrieb. Irgendwann 
hat die Drainspannung ihren Endwert erreicht und ändert sich praktisch 
nicht mehr, so dass auch keine Ladungen mehr vom Gate abgesaugt werden. 
Nun kann die Gate-Source-Spannung schnell auf ihren Endwert ansteigen.

von Markus B. (lordnoxx) Benutzerseite


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ArnoR schrieb:
> Bei anlegen einer Gatespannung steigt diese ("hinter der Summe aus
> Quell- und inneren Gatewiderstand") an und bei Erreichen der
> G-S-Schwellspannung beginnt der Mosfet zu leiten. Wobei der zunächst
> sehr hochohmig ist und mit der Zeit immer niederohmiger wird. Dabei
> steigt der Drainstrom an und es verändert sich entsprechend das
> Spannungsteilerverhältnis zwischen der Last und dem Rds. Irgendwann ist
> der Mosfet so niederohmig, dass sich das Teilerverhältnis *merklich*
> ändert und die Drainspannung deutlich abzusinken beginnt. Ab diesem
> Moment fließt ein Strom über die über die Millerkapazität ab (weil sich
> die Spannung über dieser Kapazität ändert) und entzieht dem Gate Ladung.
> Dadurch kann die innere Gate-Source-Spannung nur noch sehr langsam
> ansteigen, der Mosfet ist also halboffen im Analogbetrieb. Irgendwann
> hat die Drainspannung ihren Endwert erreicht und ändert sich praktisch
> nicht mehr, so dass auch keine Ladungen mehr vom Gate abgesaugt werden.
> Nun kann die Gate-Source-Spannung schnell auf ihren Endwert ansteigen.

So und nicht anders ist es.
Nach der Bodydiode war zwar nicht explizit gefragt, aber um das klar zu 
stellen....Die Bodydiode kann den gleichen Strom wie auch der leitende 
Kanal des eingeschalteten MOSFETs. Und sie bricht auch nicht leicht und 
schnell durch. Denn gerade diese Diode ist es ja welche z.B. einem 
600V-MOSFET
seine Sperrspannung verleiht. Selbst kurze Überspannungen killen den 
MOSFET nicht gleich, sofern die dabei im MOSFET umgesetze Energie einen 
gewissen Grenzwert nicht überschreitet. Sichwort: Avalanche

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Markus B. schrieb:

> Selbst kurze Überspannungen killen den
> MOSFET nicht gleich, sofern die dabei im MOSFET umgesetze Energie einen
> gewissen Grenzwert nicht überschreitet. Sichwort: Avalanche

Die Bodydiode ist also eine Avalanche-Diode?
Gruss
Harald

von Markus B. (lordnoxx) Benutzerseite


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Harald Wilhelms schrieb:
> Markus B. schrieb:
>
>> Selbst kurze Überspannungen killen den
>> MOSFET nicht gleich, sofern die dabei im MOSFET umgesetze Energie einen
>> gewissen Grenzwert nicht überschreitet. Sichwort: Avalanche
>
> Die Bodydiode ist also eine Avalanche-Diode?
> Gruss
> Harald

Nein. Eine Avalanche-Diode ist vom Dotierungsprofil her für den Betrieb 
im Durchbruch ausgelegt, jedoch auch hier nur bis zu einem gewissen, 
erlaubten maximalen Strom. Letzterer muss gegebenenfalls durch einen 
Serienwiderstand begrenzt werden.

Man Kann natürlich auch in Serie zum MOSFET einen Begrenzungswiderstand 
legen....aber ob das dann noch der eigentlichen Anwendung des MOSFETs in 
der jeweiligen Schaltung zuträglich ist, stelle ich mal in Frage.

von oszi40 (Gast)


Angehängte Dateien:

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Einen Zusammenhang zwischen Miller-Plateau und der Induktivität erkenne 
ich momentan noch nicht. Die anders gepolte, hohe induktive 
Abschaltspannung könnte jedoch wunderliche Effekte auslösen WENN keine 
Vorsorge an der Wurzel des Übels getroffen wird..

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