Angenommen in einem FET ist durch eine passende Gate-Source-Spannung ein Leitender Kanal entstanden. Kann jetzt ein Strom sowohl von Source nach Drain als auch von Drain nach Source fließen? Wenn ja warum? Oftmals ist bei Si-FETs eine parallele Diode eingezeichnet (meist im Schaltbild rechts) welche Funktion erfüllt die Diode? Vielen Dank schon mal für die Antworten
tsaG schrieb: > Angenommen in einem FET ist durch eine passende Gate-Source-Spannung ein > Leitender Kanal entstanden. Kann jetzt ein Strom sowohl von Source nach > Drain als auch von Drain nach Source fließen? Ja. > warum? Schau in dein Lehrbuch (alternativ Wikipedia) wie ein MOSFET funktioniert. Dann wird das unmittelbar klar. > Oftmals ist bei Si-FETs eine parallele Diode eingezeichnet > welche Funktion erfüllt die Diode? Diese Diode ist ein Nebeneffekt der Konstruktion, konkret: der Verbindung des Substrats mit Source. Sie ist nicht hinzugefügt worden, um eine spezielle Funktion zu erfüllen.
Wikipedia: Prinzipiell sind Source- und Drain-Anschluss zunächst gleichwertig. Meist ist der Aufbau aber nicht symmetrisch, um ein besseres Verhalten zu erzielen. Außerdem wird bei den meisten Bauformen Bulk intern elektrisch mit Source verbunden, da ein Potentialunterschied zwischen Source und Bulk die Eigenschaften des Transistors (vor allem die Schwellenspannung) negativ beeinflusst (body effect). Auf die grundlegende Funktion hat diese Verbindung keinen Einfluss. Allerdings entsteht zusätzlich eine Diode zwischen Bulk- und Drain-Anschluss, die parallel zum eigentlichen Transistor liegt.
tsaG schrieb: > Angenommen in einem FET ist durch eine passende Gate-Source-Spannung ein > Leitender Kanal entstanden. Kann jetzt ein Strom sowohl von Source nach > Drain als auch von Drain nach Source fließen? Natürlich nur, wenn entsprechende Potentiale am FET anliegen. > Wenn ja warum? Ergibt sich aus dem Funktionsprinzip des FETs und kann nur schlecht mit zwei Sätzen erklärt werden. > Oftmals ist bei Si-FETs eine parallele Diode eingezeichnet > welche Funktion erfüllt die Diode? Diese Diode entsteht automatisch bei der Fertigung von MOSFETs. Die kann man nicht einfach weglassen.
tsaG schrieb: > Angenommen in einem FET ist durch eine passende Gate-Source-Spannung ein > Leitender Kanal entstanden. Kann jetzt ein Strom sowohl von Source nach > Drain > als auch von Drain nach Source fließen? Ja tsaG schrieb: > Wenn ja warum? Gegenfrage: Warum nicht? In dem p-dortierte Substrat sind zwei n-dotierte Bereiche. Warum sollte also der Strom da nur in eine Richtung durchkönnen? Wenn man Bulk von Source trennen würde, hätte man ja einen komplett symmetrischen Aufbau. tsaG schrieb: > Oftmals ist bei Si-FETs eine parallele Diode eingezeichnet (meist im > Schaltbild rechts) welche Funktion erfüllt die Diode? Die erfüllt keine "Funktion" in dem Sinne. Schau dir mal an, wie ein FET physikalisch aufgebaut ist: Die Diode kommt einfach durch den p-n Übergang zustande.
Der Effekt wird auch bei Verpolschutzschaltungen ausgenutzt, als Hinweis auf eine Anwendung in der Praxis.
tsaG schrieb: > welche Funktion erfüllt die Diode? Um diese Frage exakt zu beantworten, ohne zu unterstellen, daß eine "geplante" Funktion gemeint sein müsse: Bei Brückenschaltungen aus FET(s) ersetzt/ersetzen diese Diode(n) manchmal die "extra" Freilaufdiode(n), weil sie ja "eh schon da ist (sind)". Auch wird manchmal bei Synchrongleichrichter-Schaltungen (eine der bekanntesten Anwendungen mit "Source-nach-Drain-Stromfluß") auf diese Diode "zurückgegriffen" - und zwar z.B. beim Betrieb mancher LLC-Resonanzwandler bei geringer Last.
Dieter schrieb: > Der Effekt wird auch bei Verpolschutzschaltungen ausgenutzt, als Hinweis > auf eine Anwendung in der Praxis. Oder bei BLDC-Treibern wenn der Motor gebremst und Strom zurückgespeist wird.
manchmal... schrieb: > Um diese Frage exakt zu beantworten, ohne zu unterstellen, daß eine > "geplante" Funktion gemeint sein müsse: Falsch formuliert. Kann man so gar nicht richtig formulieren. Bitte den Satz einfach ignorieren, meine Absicht ergibt sich aus den Beispielen. (Und ist mit meinem Vorredner und Folgeredner identisch.)
manchmal... schrieb: > Bei Brückenschaltungen aus FET(s) ersetzt/ersetzen diese Diode(n) > manchmal die "extra" Freilaufdiode(n), weil sie ja "eh schon da ist > (sind)". Folglich bräuchte ich doch gar keine extra Freilaufdioden für den Freilaufpfad. Warum werden die trotzdem oft eingebaut?
tsaG schrieb: > manchmal... schrieb: >> Bei Brückenschaltungen aus FET(s) ersetzt/ersetzen diese Diode(n) >> manchmal die "extra" Freilaufdiode(n), weil sie ja "eh schon da ist >> (sind)". > > Folglich bräuchte ich doch gar keine extra Freilaufdioden für den > Freilaufpfad. > Warum werden die trotzdem oft eingebaut? Was für ein "Freilaufpfad"?
Die externe Freilaufdiode hat bessere elektrische Eigenschaften. Das ist meist der Hauptgrund.
tsaG schrieb: > Folglich bräuchte ich doch gar keine extra Freilaufdioden für den > Freilaufpfad. > Warum werden die trotzdem oft eingebaut? Weil eine Diode die du als Bauteil kaufst optimiert ist bezüglich Schaltverhalten und anderen Parametern. Wenn du jetzt fragst, warum man die Bodydiode nicht optimiert: weil es Geld kostet und nicht jede Anwendung eine Diode braucht und Wald- und Wiesendioden als Bauteile viel günstiger sind, wenn man doch eine benötigt.
fdf schrieb: > Was für ein "Freilaufpfad"? Beim Ausschalten induktiver Lasten entstehen sehr hohe Spannungsspitzen, wenn man dem Srom keinen Pfad zum Weiterfließen anbietet. Ein solcher Pfad ist der "Freilaufpfad".
Ralf B. schrieb: > warum man die Bodydiode nicht optimiert: Ich vermute sehr, dass diese parasitäre(!) Diode nur zu Lasten primärer Parameter (Rdson, Gateladung, usw) "optimierbar" wäre. Und dann wird das schnell uninteressant. tsaG schrieb: > Folglich bräuchte ich doch gar keine extra Freilaufdioden für den > Freilaufpfad. Wenn du immer genau wüsstest, wann ein Strom durch den Mosfet fließen will, dann könntest du den auch einfach aktiv ansteuern. Dann hättest du sogar die 0,7V der Diode gespart (das nennt sich dann "aktiver Gleichrichter" oder "aktive Diode")... Beitrag "Wie soll dieser aktive Gleichrichter funktionieren?"
Ralf B. schrieb: > warum man die Bodydiode nicht optimiert: Das tun sie doch, die Hersteller. Schaut doch mal in die Datenblätter moderner Mosfets.
M.A. S. schrieb: > Beim Ausschalten induktiver Lasten entstehen sehr hohe Spannungsspitzen, > wenn man dem Srom keinen Pfad zum Weiterfließen anbietet. > Ein solcher Pfad ist der "Freilaufpfad". Danke für die Erklärung. ICH weiß, was ein Freilaufpfad ist, das war eine Denk-Hilfe für den TO. Es sollte auch klar sein, wo die Freilaufdiode in der Schaltung liegt (um die Frage beantworten zu können). Ralf B. schrieb: > Weil eine Diode die du als Bauteil kaufst optimiert ist bezüglich > Schaltverhalten und anderen Parametern. > > Wenn du jetzt fragst, warum man die Bodydiode nicht optimiert: > weil es Geld kostet und nicht jede Anwendung eine Diode braucht und > Wald- und Wiesendioden als Bauteile viel günstiger sind, wenn man doch > eine benötigt. So einen Quatsch habe ich lange nicht mehr gelesen. Bitte erst mal verstehen, wie ein MOSFET aufgebaut ist und wie dieser funktioniert, bevor hier so lustige Urban-Legends entstehen.
fdf schrieb: > So einen Quatsch habe ich lange nicht mehr gelesen. Bitte erst mal > verstehen, wie ein MOSFET aufgebaut ist und wie dieser funktioniert, > bevor hier so lustige Urban-Legends entstehen. Wieso Quatsch? Er hat doch recht: Die parasitäre Diode zu optimieren ist nicht wirklich sinnvoll, wenn es als Cent-Bauteile wesentlich bessere Dioden als eigenständiges Bauteil gibt (Davon abgesehen, dass man z.B. eine Schottky-Diode schwer als "Body-Diode" im MOSFET findet...).
der schreckliche Sven schrieb: > Ralf B. schrieb: >> warum man die Bodydiode nicht optimiert: > > Das tun sie doch, die Hersteller. Schaut doch mal in die Datenblätter > moderner Mosfets. Genau. Beispiel: http://aosmd.com/pdfs/datasheet/AO3422.pdf Reverse Recovery Time 30ns ist gar nicht so schlecht, für ein parasitäres Element.
jz23 schrieb: > Wieso Quatsch? Er hat doch recht Nein, hat er nicht. Die ganze Argumentationskette ist Unsinn. Die parasitäre Body-Diode ist ein Abfallprodukt und kein primäres Leistungsmerkmal eines MOSFET. Da wird gar nichts optimiert. soso schrieb: > Genau. Beispiel: > http://aosmd.com/pdfs/datasheet/AO3422.pdf > > Reverse Recovery Time 30ns ist gar nicht so schlecht, für ein > parasitäres Element. Noch so ein Schlaumeier. Was soll denn jetzt diese Aussage? Das Verhalten wurde ausgemessen und der Spezifikation hinzugefügt. Da wurde nichts absichtlich optimiert und basierend auf dieser einen Spezifikation ein ach-so-toller MOSFET entwickelt. Ob 30ns nun gut sind oder nicht, steht gar nicht zur Diskussion.
fdf schrieb: > Da wurde nichts absichtlich optimiert Und Du hast Dich nicht absichtlich informiert. Heutzutage werden Mosfets für geschaltete Spannungsregler optimiert, bei denen in einer Halbbrücke einer als Freilaufdiode fungiert. Da in einer Halbbrücke nicht beide Mosfets gleichzeitig an sein dürfen, gibt es eine Totzeit, während der die Bodydiode den Strom übernimmt. Darum ist die Bodydiode auf kürzeste trr undsoweiter optimiert. Und zwar mit Absicht.
fdf schrieb: > Danke für die Erklärung. Bitte. fdf schrieb: > ICH weiß, was ein Freilaufpfad ist, das war > eine Denk-Hilfe für den TO. Formulierst Du Deine "Denkhilfen" immer wie ernstgemeinte Fragen, mit deren Beantwortung nicht gemeinte Leute dann ihre Zeit verschwenden!?
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fdf schrieb: > Noch so ein Schlaumeier. Was soll denn jetzt diese Aussage? > Das Verhalten wurde ausgemessen und der Spezifikation hinzugefügt. > Da wurde nichts absichtlich optimiert und basierend auf dieser > einen Spezifikation ein ach-so-toller MOSFET entwickelt. > > Ob 30ns nun gut sind oder nicht, steht gar nicht zur Diskussion. Das ist schon gut, und ich denke, das wurde auch etwas optimiert. Eine normale Gleichrichterdiode (wie eine UF4001) ist zum Beispiel schlechter (die ist mit 50ns angegeben). Jetzt ist eine UF4001 aber schon eine optimierte Ultrafast-Diode. Die 30ns sind also respektabel. Ist ja auch klar: Es MUSS optimiert werden, sonst sind FET in Vollbrücken quasi unbenutzbar, oder man müsste Dioden parallel schalten. FET sind für Schaltaufgaben optimiert, insbesondere diese HEX.- Trench.- usw Typen, die man heute häufig findet. Das ist eine Diode oft keine Option. Wenn du andere Einblicke hast, dann teile sie mit uns. Bitte mit Quellen. Ich habe eine Quelle genannt, ein Datenblatt. Im Übrigen wäre ich für eine sachliche Diskussion dankbar.
Hab mal nach Belegen gegoogelt. Beispiel: https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-ApplicationNote_OptiMOS_5_150V-AN-v01_00-EN.pdf?fileId=5546d462576f34750157b31dd2c519cf Siehe Kapitel 7. Mir ist das so oder so ähnlich auch von anderen Herstellern bekannt, unter anderem von AON, von einem Gespräch mit einem FAE (darum hab ich den AO3422 genannt).
der schreckliche Sven schrieb: > Ralf B. schrieb: >> warum man die Bodydiode nicht optimiert: > > Das tun sie doch, die Hersteller. Schaut doch mal in die Datenblätter > moderner Mosfets. Interessant. Meine Vorlesung Leistungselektronik ist leider schon ein bischen her. Vielen Dank für die Informationen.
Na, da lehnt sich ber ein gewisser fdf sehr weit aus dem Fenster. Ich hatte vor 30 Jahren genau mit dem Thema zu tun: "intrinsic (reverse) diode" benutzen oder nicht? Und selbstverständlich hatten die bedeutendsten Hersteller damals längst begonnen, eben diese "intrinsic diode" zu optimieren. Der Rds(ON) war ja bereits für TO220-Gehäuse-Typen auf unter 50 Milliohm heruntergedrückt worden. Das war also kein Thema mehr. Nur galt halt immer noch der Lehrsatz in der durchweg englischsprachigen Fachliteratur der Erstlieferanten:"The best way to use the inrinsic diode is not to use it". Siliconix veröffentlichte in seinen Data-books aber längst eine "digitale" Audio-Endverstärker-Schaltung mit 200kHz-Arbeitsfrequenz, eine getastete Endstufe für induktive Lasten namens Hifi-Lautsprecher. Und "International Rectifier" entwickelte sich zum Top-Player mit seiner Reihe um den IRF 540, auch IRF 640 herum. Dort war auch exakt beschrieben, wie man die (hauseigenen) Power-Mosfets in einer H-Brücke anzusteuern hat, damit man eben keine externen Dioden mehr braucht. Der englische Lehrsatz war "gebrochen", ein echter Break-Through. Und die Konkurrenz meines damaligen Arbeitgebers lieferte bereits Motor-Servos in Serie, mit eben jenen IRFs..."virtually indestructable". Und die Literatur dazu war damals....auf Papier, muahahahaaa...(ja, wir konnten noch lesen!!)
tsaG schrieb: > Angenommen in einem FET ist durch eine passende Gate-Source-Spannung ein > Leitender Kanal entstanden. Kann jetzt ein Strom sowohl von Source nach > Drain als auch von Drain nach Source fließen? Wenn ja warum? Ja, warum nicht ? Es gibt keine PN-Übergänge mehr die bisher gesperrt haben (bzw. von denen einer bisher gesperrt hat), es ist nur noch ein ohmscher Widerstand. Das macht man sich auch zu Nutze, z.B. in Akkuschutzschaltungen https://www.maximintegrated.com/en/app-notes/index.mvp/id/123 (siehe dort die gegeneinander verschalteten FETs weil bei einem stets die Body-Diode leitet). Hier gibt es auch ein schönes Bild eines JFET auf dem man die Symmetrie erkennt http://hrsasa.asn.au/docs/Fetron.pdf Ob Drain oder Source mehr befingert sind, das Gate liegt wzasichen beiden.
Selbstverständlich wird die parasitäre Diode in Leistungsbauteilen optimiert, sie hat nämlich ganz erhebliche Auswirkungen auf die erreichbaren Schaltverluste des Bauteils. Und es ist völlig sinnlos in einer hart schaltenden Anwendung eine externe Diode mit besseren Parametern zu der Diode im FET parallel zu schalten. Der Grund liegt in den parasitären Elementen des Aufbaus. Die Stromschleife zwischen den beiden (interner und externer) Dioden hat schnell mal einige 10nH an Induktivität - der Strom hat während einer kurzen Totzeit von einigen 10ns nicht ansatzweise genug Zeit in die externe Diode abzukommutieren. Nach Ablauf der Totzeit treibt der einschaltende MOSFET dann die interne Diode voll ins Reverse Recovery und verursacht erhebliche Schaltverluste. [Mod: unnötige persönliche Angriffe ohne Informationsverlust gelöscht]
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Blubbb schrieb: > Der Grund liegt in > den parasitären Elementen des Aufbaus. Die Stromschleife zwischen den > beiden (interner und externer) Dioden hat schnell mal einige 10nH an > Induktivität Das Argument würde ich gelten lassen, wenn die Substratdiode des geschalteten FETs den Strom übernehmen könnte. Dann könnte der Strom auf dem selben Pfad weiterfließen ohne größere Schleifenfläche - was aber so nicht stattfindet. Wenn du einen FET in der Brücke abschaltest übernimmt jeweils die Substratdiode des anderen FETs im selben Brückenzweig den Strom (nicht die Substratdiode des geschalteten FET). Deshalb musst du eine gewisse "externe" Stromschleife immer kommutieren. Die parasitäre Schleifeninduktivität wirst du mit Nutzung der Substratdioden genau so wenig los wie mit Nutzung von externen Dioden.
Achim S. schrieb: > Das Argument würde ich gelten lassen, wenn die Substratdiode des > geschalteten FETs den Strom übernehmen könnte. Dann könnte der Strom auf > dem selben Pfad weiterfließen ohne größere Schleifenfläche - was aber so > nicht stattfindet. > > Wenn du einen FET in der Brücke abschaltest übernimmt jeweils die > Substratdiode des anderen FETs im selben Brückenzweig den Strom (nicht > die Substratdiode des geschalteten FET). Deshalb musst du eine gewisse > "externe" Stromschleife immer kommutieren. Die parasitäre > Schleifeninduktivität wirst du mit Nutzung der Substratdioden genau so > wenig los wie mit Nutzung von externen Dioden. Du hast die falsche Schaltflanke im Kopf. Es geht um die hart schaltende Schaltflanke. Annahme: Lowside FET ist leitend und Stromrichtung "positiv", also der Strom fliesst aus der Brücke hinaus zur Last. Nun schaltet der Lowside FET ab. Der Strom wechselt nun aus dem Kanal in die Substratdiode des gerade noch leitfähigen FETs. Nach Ablauf der Interlockzeit schaltet dann der Highside FET ein. Der Strom hat während der Interlockzeit keine Chance in die externe Diode zu wechseln.
Blubbb schrieb: > Lowside FET ist leitend und Stromrichtung > "positiv", also der Strom fliesst aus der Brücke hinaus zur Last. Nun > schaltet der Lowside FET ab. Der Strom wechselt nun aus dem Kanal in die > Substratdiode des gerade noch leitfähigen FETs. Du meinst das Abschalten des aktiven Freilaufs? Ok, diese Flanke kann es in der Brückensteuerung auch geben, und dafür hat die interne Diode tatsächlich Vorteile gegenüber der externen. Das zählt als Argument für die Aussage: Blubbb schrieb: > Selbstverständlich wird die parasitäre Diode in Leistungsbauteilen > optimiert, sie hat nämlich ganz erhebliche Auswirkungen auf die > erreichbaren Schaltverluste des Bauteils. Die Aussage Blubbb schrieb: > Und es ist völlig sinnlos in > einer hart schaltenden Anwendung eine externe Diode mit besseren > Parametern zu der Diode im FET parallel zu schalten. ist damit aber trotzdem nicht begründet, da es ja die "normale" Abschaltflanke mit unvermeidbarer Stromschleife im Brückenbetrieb ebenso gibt, und für diese die besseren Eigenschaften einer externen Diode weiter zum Tragen kommen können (ohne dass Substratdiode einen Vorteil gegenüber der externe Diode aufgrund einer kleineren Stromschleife hätte). Oder zählt diese Flanke bei deiner Brücke nicht als hart schaltend?
Achim S. schrieb: > Aussage > Blubbb schrieb: >> Und es ist völlig sinnlos in >> einer hart schaltenden Anwendung eine externe Diode mit besseren >> Parametern zu der Diode im FET parallel zu schalten. > > ist damit aber trotzdem nicht begründet, da es ja die "normale" > Abschaltflanke mit unvermeidbarer Stromschleife im Brückenbetrieb ebenso > gibt, und für diese die besseren Eigenschaften einer externen Diode > weiter zum Tragen kommen können (ohne dass Substratdiode einen Vorteil > gegenüber der externe Diode aufgrund einer kleineren Stromschleife > hätte). > Oder zählt diese Flanke bei deiner Brücke nicht als hart schaltend? Doch! Gerade darum geht es ja. Überleg dir was am Ende der Totzeit passiert, am Ende des Totzeitintervalls ist immer noch die "schlechte" Diode im Lowside FET leitend. Der Strom hatte noch keine Zeit in die externe Diode umzukommutieren. Als parasitäre Induktivität hast du schnell 30nH zusammen, die Flusspannung an der internen Diode ist vielleicht 1V. In 30ns Totzeit kannst du somit maximal 1A Strom in der externen Diode aufbauen, der Grossteil des Laststroms fliesst immer noch durch die interne Bodydiode. Wenn nun die Highside einschaltet schaltet diese also auf eine nicht gesperrte interne Diode mit entsprechender Reverse Recovery Ladung. Und die Anteile des Reverse Recovery Effekts an den Schaltverlusten sind je nach Anwendung gewaltig, ganz besonders bei höheren Sperrschichttemperaturen.
Hm, reden wir hier gerade aneinander vorbei? Ich versuchs mal andersum:
Sind wir uns einig, dass es bei dem Betrieb der Brücke ein Abschalten
von FETs gibt, bei dem der Strom zwingend auf ein anderes Bauelement
umkommutieren muss? (der High-Side FET hatte Strom geliefert. Jetzt ist
er aus, die Spannung rauscht von der induktiven Last getriebennach unten
und ein anderes Bauelement muss den Strom von der Low-Side
weiterliefern). Das andere Bauelement kann die Substratdiode des
low-side FETs sein oder eine parallel dazu liegende externe Diode
("später" übernimmt dann der eingeschaltete low-side FET den Strom per
akivem Freilauf).
Sind wir uns weiter darüber einig, dass es für diese Flanke keinen
relevanten Unterschied bezüglich parasitärer Eigenschaften der
Stromschleife gibt zwischen der Substratdiode des zweiten FETs und der
dazu parallel liegenden externen Diode? (beide Bauelemente waren zuvor
stromlos, der Strom kam aus dem high-side FET.)
Falls beides zutrifft: ist dann nicht ein möglichst "gutes"
Schaltverhalten der Diode von Vorteil im Hinblick auf die Verluste und
ist das nicht ein direkter Widerspruch zu der Aussage:
Blubbb schrieb:
> Und es ist völlig sinnlos in
> einer hart schaltenden Anwendung eine externe Diode mit besseren
> Parametern zu der Diode im FET parallel zu schalten.
Achim S. schrieb: > Hm, reden wir hier gerade aneinander vorbei? Ja scheint so: Achim S. schrieb: > Sind wir uns einig, dass es bei dem Betrieb der Brücke ein Abschalten > von FETs gibt, bei dem der Strom zwingend auf ein anderes Bauelement > umkommutieren muss? (der High-Side FET hatte Strom geliefert. Jetzt ist > er aus, die Spannung rauscht von der induktiven Last getriebennach unten > und ein anderes Bauelement muss den Strom von der Low-Side > weiterliefern). Das andere Bauelement kann die Substratdiode des > low-side FETs sein oder eine parallel dazu liegende externe Diode > ("später" übernimmt dann der eingeschaltete low-side FET den Strom per > akivem Freilauf). > Sind wir uns weiter darüber einig, dass es für diese Flanke keinen > relevanten Unterschied bezüglich parasitärer Eigenschaften der > Stromschleife gibt zwischen der Substratdiode des zweiten FETs und der > dazu parallel liegenden externen Diode? (beide Bauelemente waren zuvor > stromlos, der Strom kam aus dem high-side FET.) Das ist soweit richtig. Das ist aber die weiche Flanke (du hast an dieser Flanke zero-voltage switching (ZVS)). Für diese Flanke ist das Schaltverhalten der Diode nicht annähernd so entscheiden da es hier kein Reverse Recovery gibt. Der Strom wird während der Flanke von den parasitären Kapazitäten der Schalter geführt, nach dem erreichen der Flussspannung wird er von der Diode übernommen. Die Schaltverluste entstehen hier hauptsächlich im Kanal des abschaltenden FETs, die Schaltverluste auf der Lowside sind vernachlässigbar klein und de facto irrelevant. Die betreffende Flanke von der ich geschrieben habe ist die hart schaltende Flanke (gleiche Stromrichtung, aber von Lowside nach Highside zurück). Und bei dieser Flanke hat der Laststrom kaum Zeit vom gerade abgeschalteten FET in die externe Diode umzukommutieren bis auch schon die Highside wieder einschaltet. Die Induktivität von der ich geschrieben habe ist die Leiterschleife die die beiden Dioden (interne und externe) miteinander aufspannen. Der Highside Schalter ist nicht in diesem erwähnten Strompfad enthalten. Die Schaltverluste der harten Flanke sind erheblich höher als die der weichen - einerseits durch das Reverse Recovery, zudem wird bei der harten Flanke auch die gespeicherte Ladung in den parasitären Kapazitäten verheizt. Die Kanalverluste welche du beim weichen Schalten hast kommen auch noch dazu.
tsaG schrieb: > Kann jetzt ein Strom sowohl von Source nach > Drain > als auch von Drain nach Source fließen? Wenn ja warum? Ja, wegen des symmetrischen Aufbaus. Der bekannte BF245 z.B. sowie etliche weitere JFETs sind explizit als symmetrische Typen ausgewiesen, d.h. du darfst ungestraft D und S vertauschen. MOSFETs hingegen sind wegen der parasitären Substratdiode meist unsymmetrisch.
Wieso sollte man denn die schlechte Substratdiode nutzen wenn man doch parallel einen richtig fetten Mosfet hat. Ein Mosfet kann auch in Gegenrichtung Strom führen. Fließt ein Strom über die Bodydiode den der Mosfet nicht abstellen kann und möglicherweise wegen den höheren Verlusten den Mosfet killen könnte, wird der Mosfet angesteuert und so die Verbindung zwischen D-S wieder sehr niederohmig mit R_DS_on.
Markus H. schrieb: > Fließt ein Strom über die Bodydiode den der Mosfet nicht abstellen kann > und möglicherweise wegen den höheren Verlusten den Mosfet killen könnte, > wird der Mosfet angesteuert Das musst du aber wie gesagt irgendwie erkennen oder wissen und genau rechtzeitig und schnell genug abschalten. Das war weiter oben schon als "synchrone Gleichrichtung" im Gespräch...
Markus H. schrieb: > Wieso sollte man denn die schlechte Substratdiode nutzen wenn man doch > parallel einen richtig fetten Mosfet hat. Also noch mal. Die "Diode", die im Symbol des MOSFETs angedeutet wird, ist keine absichtliche oder zusätzliche Diode im Transistor. Es ist ein Verhalten des Kanals. Die "Diode" hat auch die selben thermischen Eigenschaften, wie der MOSFET an sich. Daher wird auch nie diese "Diode" optimiert, sondern Eigenschaften des MOSFETs.
fdf schrieb: > Markus H. schrieb: >> Wieso sollte man denn die schlechte Substratdiode nutzen wenn man doch >> parallel einen richtig fetten Mosfet hat. > > > Also noch mal. > > Die "Diode", die im Symbol des MOSFETs angedeutet wird, ist keine > absichtliche oder zusätzliche Diode im Transistor. > > Es ist ein Verhalten des Kanals. Die "Diode" hat auch die selben > thermischen Eigenschaften, wie der MOSFET an sich. > > Daher wird auch nie diese "Diode" optimiert, sondern Eigenschaften des > MOSFETs. Ja, OK und womit nimmst du damit Bezug auf meine Aussage?
Markus H. schrieb: > Wieso sollte man denn die schlechte Substratdiode nutzen wenn man doch > parallel einen richtig fetten Mosfet hat. Weil es (zumindest in Bezug auf die Schaltverluste) eben eine Totzeit gibt während derer man sich das nicht wirklich aussuchen kann.
Streitet Euch nicht, ein Mod hat bereits eingegriffen. Der ursprüngliche Fragesteller hat sich längst aus dem Thread verabschiedet und einen neuen eröffnet. Ihr habt alle z. T recht und manchesmal auch nicht. JFETs sind halt das ziemliche Gegenteil von MOSFETs, zur Erinnerung "junction"="Verbindung" des Gates versus "Metal Oxide"=Isolator dazwischen, Gate eben nicht "galvanischer Verbindung" mit dem Rest... Die antiparallel eingezeichnete Diode bei MOSFEts soll vor allem die Nicht-Steuerbarkeit des Bauteils in dieser Richtung belegen. Während also die Drain-Source-Strecke eines JFETs steuerbar bleibt (eingangsseitig) ist sie beim MOSFET in der "Sperrichtung" des eigentlichen "Transistors" nicht mehr "eingangsseitig" steuerbar, sondern stets leitend, sobald nur über der Ausgangsseite die entsprechende Polarität anliegt. Der Aspekt der induktiven Leiterschleife ist hervorragend beschrieben worden. Daß man sich`s je nach Anwendungsfall auch nicht wirklich aussuchen kann auch. Völlig falsch ist die Unterstellung FETs an sich seien immer symmetrisch (Beleg mit Bild, etc.) Einfach mal die Eingangskapazität eines typischen MOSFETS (bis 30 Ampere) messen/nachlesen, damals zu meiner Zeit locker 1...2nF, aber eben Gate-Source und eben nicht Gate-Drain. Genauso dürfen natürlich am Drain (heutzutage) einige 100 Volt zappeln, solange nur die Ansteuerschaltung des Gates genügend niederohmig ist (Millerkapzität). Und falls Ihr Euch noch weiter "akademisch" streiten wollt: Motor als Last einer H-Brücke und die Bedtriebsbedingungen "free-wheel", "stall", "full-speed drive reverse". Ab da wird der "fünfte Fet" in der H-Brücke Pflicht. Noch viel Spaß beim Diskutieren.
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