Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Mosfet Gate Treiber maximaler Strom


von Bernd O. (predator7)


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Hallo, wenn man einen Mosfet Treiber z.B. für einen BLDC z.B. einen von 
den IR2xxx hat, wie ist dann der maximale Strom, wenn man keinen Gate 
Widerstand  für den Mosfet verwendet? Ist es so, dass wenn bei so einem 
Treiber 2A maximaler Strom im Datenblatt angegeben ist, dieser dann 
fließt wenn kein Gatewiderstand vorhanden ist, oder fließt da für ein 
kurzen Zeitpunkt unendlich großer Strom (wenn die Gatekapazität komplett 
entladen war) und diese 2A Angabe im Datenblatt sich nur darauf bezieht, 
was die Leitungen intern im Treiber aushalten, so dass man auf jeden 
Fall einen Gatewiderstand braucht, um diese 2A nicht zu übersteigen?

von Klaus (Gast)


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Bernd O. schrieb:
> oder fließt da für ein
> kurzen Zeitpunkt unendlich großer Strom (wenn die Gatekapazität komplett
> entladen war)

Das wird wohl nur so sein, wenn der Rdson der Transistoren im Treiber 
sowie alle anderen Widerstände im gesamten Stromkreis 0Ω sind 
(Supraleitung?) und wenn ebenfalls die Induktivität im gesamten Kreis 
Null ist. Die Drohung mit unendlichem Strom bei leerem Kondensator 
taucht hier im Forum zwar oft auf, wird aber nie realisiert.

Gatewiderstände sind nicht dazu da den Strom zu begrenzen, sondern um 
Schwingungen beim Umschalten des FETs einzudämmen. Der Zielwert des 
Widerstands ist 0, jedes Ohm mehr geht in den Kühlkörper.

MfG Klaus

von Bernd O. (predator7)


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Wird der Strom in den Mosfet Treibern selbst begrenzt, oder wird intern 
nur auf Vcc geschaltet und wenn dabei der Ausgang des Treibers direkt 
auf Ground gehen würde, mit Widerstand der Leitungen gleich 0, der 
Mosfet Treiber durchbrennen würde?

von eber (Gast)


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Hallo,
ich kenne diesen Parameter meist nur als Min. oder Typ. Current.
Nach Rücksprache mit div. Herstellern ist damit auch jener Strom 
spezifiziert den der Treiber garantiert liefern kann. Er kann auch 
merklich höher liegen, das unterliegt dann aber der Exemplarstreuung.

Bernd O. schrieb:
> Fall einen Gatewiderstand braucht, um diese 2A nicht zu übersteigen?

=> Also (unter gewissen Einschränkungen wie Tj und max. Verlustleistung) 
nein.
Wenn du es natürlich irgendwie schaffst 10A aus dem Treiber zu bekommen 
dann würde ich mir schon um die Bondingdrähte Gedanken machen, aber bei 
bspw. 2.5A hätte ich noch keine Bedenken.

von Michael B. (laberkopp)


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Klaus schrieb:
> Gatewiderstände sind nicht dazu da den Strom zu begrenzen

Doch, auch.

> Der Zielwert des Widerstands ist 0, jedes Ohm mehr geht in den Kühlkörper.

Es ist egal wie gross der Widerstand ist, die Umladeverluste sind immer 
gleich. Schnelles umladen mit viel Strom und hohen Verlust aber nur 
kurz, langsames umladen mit niedrigem Strom und dafür länger.

http://www.stroemlinge.de/kondipara.pdf

von Der Dreckige Dan (Gast)


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Was schreibt ihr dem TO irgendwelches artverwandtes Wissen, wenn ihr die 
Frage nicht beantworten könnt? Jetzt weiß er ausführlich was zum 
Gatewiderstand, nur wollte er das gar nicht wissen.


Der Treiber begrenzt tatsächlich den Strom auf nahezu den im DB 
angegebenen Wert. Also ein 2A Treiber kann maximal vielleicht 2,5 oder 
3A liefern, selbst ins völlig entladene Gate.
Dauerhaft kann er diesen Strom sowieso nicht liefern, es wird daher 
bereits der Spitzenstrom genannt.

von Jens G. (jensig)


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Guckt doch einfach mal ins DB rein. Beim 
IR2110(-1-2)(S)PbF/IR2113(-1-2)(S)PbF steht z.B.:

IO+ Output high short circuit pulsed current 26 2.0 2.5 — VO = 0V, VIN = 
VDD
PW ≤ 10 μs

Da steht also "short circuit". Also Kurzschlußstrom, also wenn VO = 0V, 
VIN = VDD (steht sogar dabei).
Das steht unter "Static Electrical Characteristics", ist also ein ganz 
normaler Kennwert (kein max. erlaubter Wert - in den max. Ratings steht 
ja auch nix von Strom, sondern nur die max. Verlustleistung).
Dieser IR schafft also mindestens 2A, typ. aber 2,5A bei VDD=15V bei 
Kurzschluß. Man könnte also auch sagen, dieser IR hat einen 
buildIn-Widerstand von rund 6Ohm (Kanal-R der internen Treiber-Mosfets).

von Wolfgang (Gast)


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Michael B. schrieb:
>> Der Zielwert des Widerstands ist 0, jedes Ohm mehr geht in den Kühlkörper.
>
> Es ist egal wie gross der Widerstand ist, die Umladeverluste sind immer
> gleich. Schnelles umladen mit viel Strom und hohen Verlust aber nur
> kurz, langsames umladen mit niedrigem Strom und dafür länger.

Der Kühlkörper soll nicht den Gate-Widerstand kühlen, sondern den FET. 
Und bei dem wird die bei jedem Umschaltvorgang freiwerdende Wärmeenergie 
durch die transiente Betriebszeit im linearen Bereich bestimmt, hängt 
also von der Flankensteilheit der GS-Steuerspannung ab.

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