Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik MOSFET fehlende Datenblattwerte


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von TheTO (Gast)


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Hallo!

Ich stehe aktuell vor dem Problem, dass mir Datenblätter zu MOSFETs 
nicht ergiebig genug sind.
Im Klartext würde ich u.a. gern Verluste aus FETs in Abwärtswandlern 
berechnen, um fertige Designs vergleichen zu können.

Ein Beispiel:
Der RDS(on) max wird zwar für ID = 10A angegeben, vergleichen wöllte ich 
aber bei 20A. Einen RDS(on) vs. Drain Current Graphen finde ich aber nur 
bei durchschnittlichem RDS(on), nicht beim maximalem.
Oder:
Im Datenblatt von einem FET wird eine Rise Time bei VGS = 4,5V 
angegeben, im Datenblatt des anderen zum Vergleich bei VGS = 10V.

Um z.B. den RDS(on) Wert mit steigender Tj zu berechnen, habe ich 
bereits eine Faustformel von 0,5% mehr RDS(on) pro steigendem °C 
gelesen, gibt's weiterer solcher Faustregeln, die mir helfen könnten?
Oder irgendwelche geheimen, ausführlicheren Datenblätter, die ich beim 
Hersteller erfragen kann?
Oder bin ich da einfach machtlos?

von Lurchi (Gast)


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Die R_on werte sind nur sehr wenig vom Strom abhängig. Ob jetzt für 10 A 
oder 20 A macht keinen großen Unterschied.

So ähnlich ist es mit der Rise-time: der Interessante Teil findet im 
Bereich knapp über dem Threshold statt. Ob man dann noch von 4,5 auf 10 
V geht macht keinen Unterschied. In dem Bereich geht nur noch der 
On-Widerstand etwas zurück.

Bei den Datenblättern wird man eher klein Glück auf mehr Information 
haben. Mit etwas Glück sind Spice Modelle verfügbar und gut, die dann 
auch andere Fälle abdecken.

Je nach Bauteil hat man halt auch eine größere Bandbreite der 
Eigenschaften.

von THOR (Gast)


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R = U/I, Rdson lässt sich aus Ausgangskennlinienfeld errechnen.

Zur Rise Time kann ich nichts sagen, Rdson = f(Tj) ist Halbleiterphysik. 
Lässt sich herleiten, Faustformel reicht aber auch.

In einem Schaltwandler sollten die Schaltverluste gegenüber den 
Leitverlusten deutlich überwiegen.

von TheTO (Gast)


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Danke soweit!

Wie sieht's denn mit einer Abhängigkeit von Rise- und Fall-Time zu Tj 
und ID und VDS aus?
ID und VDS sollten meines Erachtens nach doch recht wenig ausmachen, 
oder irre ich mich?
Sie werden halt in aller Regel extra als Nebenbedingung aufgeführt...

von THOR (Gast)


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Zu Tj ist die Abhängigkeit (wenn überhaupt) sehr klein, hauptsächlich 
ausgelöst durch die Wärmeausdehnung des Materials.
Der höhere ohmsche Widerstand macht sehr wenig aus, da im Gegensatz zum 
BJT keine Ladungsträger abfließen müssen.

Id weiss ich nicht, Vds sollte aber schon was ausmachen. Das Potential 
im Kanal hängt ja nicht nur von Vgs sondern auch von Vgd ab, je mehr 
Spannung an Drain ist, desto größer wird die el. Feldstärke gegenüber 
dem Gate.

Aber wichtig ist an der Stelle der übliche Datenblatthinweis:
"intrinsische on/off Zeiten sind vernachlässigbar, tr/tf wird von Ld und 
Ls dominiert"

Ergo: Wir reden da über einstellige Prozentwerte, für den Entwurf eines 
Schaltreglers völlig irrelevant. Guck lieber, dass deine Gateansteuerung 
sauber ist.
Oder mit anderen Worten: Mir haben die Datenblattangaben bisher immer 
genügt.

von TheTO (Gast)


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Wunderbar, das spart mir einiges an Kopfzerbrechen. :)
Vielen Dank!

von Wolfgang (Gast)


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TheTO schrieb:
> Wie sieht's denn mit einer Abhängigkeit von Rise- und Fall-Time zu Tj
> und ID und VDS aus?

Die Kapazitäten hängen von Spannungen und Geometrien ab, aber nicht von 
Strömen und Temperaturen. Das gibt die Halbleiterphysik so vor. 
Vielleicht solltest du dir ein paar Grundlagen aneignen. Die Hersteller 
wissen, wie ein Halbleiter funktioniert und wollen das Datenblatt nicht 
mit redundanten Informationen überladen.

von TheTO (Gast)


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Du hast Recht, das sollte ich. Hast du zufällig auch direkt 
empfehlenswerte Lektüre?

von hinz (Gast)


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Google "MOSFET Basics"

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