Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Frage zu Artikel "Störungen im Schaltregler mit einer Schottky-Diode reduzieren"


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von wenn ich groß bin (Gast)


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Hallo, im verlinkten Artikel heißt es: "Sie hat im Vergleich zur 
Bodydiode des unteren MOSFET keine „Reverse Recovery“-Zeit...."

https://www.analog-praxis.de/stoerungen-im-schaltregler-mit-einer-schottky-diode-reduzieren-a-677885/

Warum ist das so? Haben Schottky-Dioden generelle kürzere Reverce 
Recover-Zeiten?

von Olaf (Gast)


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In Artikel steht " keine RR Zeit"

von Jens G. (jensig)


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Haben Schottky-Dioden generelle kürzere Reverce Recover-Zeiten?

Eigentlich haben die gar keine RR in dem Sinne.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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von Axel S. (a-za-z0-9)


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wenn ich groß bin schrieb:
> Warum ist das so? Haben Schottky-Dioden generelle kürzere Reverce
> Recover-Zeiten?

Die haben gar keine Reverse Recovery Zeit. Weil der Vorgang "Recovery" = 
"Ausräumen der Minoritätsladungsträger aus der Sperrzone" nicht 
stattfindet. Nicht stattfinden muß.

von ArnoR (Gast)


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wenn ich groß bin schrieb:
> Hallo, im verlinkten Artikel heißt es: "Sie hat im Vergleich zur
> Bodydiode des unteren MOSFET keine „Reverse Recovery“-Zeit...."
>
> 
https://www.analog-praxis.de/stoerungen-im-schaltregler-mit-einer-schottky-diode-reduzieren-a-677885/

Was hat die Recovery-Time der Freilaufdiode mit dem Einschalten der 
Diode zu tun? Nur darum geht es doch in dem Artikel. Dort braucht man 
eine Diode, die schneller als die Body-Diode des Mosfet einschaltet und 
mit weniger Überspannung leitend wird.

Das Ausräumen der Ladungsträger aus der Diode geschieht in der auf die 
Totzeit folgenden Einschaltzeit des Mosfet durch den eingeschalteten 
Mosfet selbst und hat mit dem Überbrücken der Totzeit doch nicht zu tun.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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ArnoR schrieb:
> Was hat die Recovery-Time der Freilaufdiode mit dem Einschalten der
> Diode zu tun?
Tja, echt ungeschickt, wenn man das "Reverse" beliebig verwendet oder 
weglässt.

wenn ich groß bin schrieb:
> Hallo, im verlinkten Artikel heißt es: "Sie hat im Vergleich zur
> Bodydiode des unteren MOSFET keine „Reverse Recovery“-Zeit...."
Im  verlinkten Artikel heißt es zu den Body-Dioden: "Sie schalten sehr 
langsam aufgrund eines Effekts, der sich Reverse Recovery nennt." Das 
ist aber erst mal egal.
Interessanter ist, wie schnell sie abschalten, denn während dieser 
Zeit fließt ein Strom "rückwärts" durch den Mosfet. Und dagegen hilft 
die parallel dazugebastelte Schottky-Diode gar nichts, denn auch wenn 
die parallele Schottky-Diode sofort sperren würde, leitet trotzdem noch 
die Diode im Mosfet während der trr. Da hat entweder wer das Prinzip 
nicht ganz verstanden, oder er kann es nur schlecht erklären.

Die Diode hilft nur im Vorwärtsbetrieb. Und zwar solange, bis der Mosfet 
eingeschaltet hat und die Schottky-Diode überbrückt. Eine wie im Text 
angeführte "kleine" Schottky-Diode hilft hier aber auch nicht sooo arg 
viel, denn wenn der Spannungsabfall über der Diode zu groß wird, dann 
fängt wieder die Bodydiode an zu leiten...

von ArnoR (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Interessanter ist, wie schnell sie abschalten, denn während dieser
> Zeit fließt ein Strom "rückwärts" durch den Mosfet. Und dagegen hilft
> die parallel dazugebastelte Schottky-Diode gar nichts, denn auch wenn
> die parallele Schottky-Diode sofort sperren würde, leitet trotzdem noch
> die Diode im Mosfet während der trr.

???

In dem Artikel geht es um das Einschalten der Diode während der Totzeit, 
also der Zeit zwischen dem Ausschalten des oberen (Längs-) Mosfet und 
dem Einschalten des unteren Mosfet. Normalerweise übernimmt in der Zeit 
die Body-Diode im Mosfet den Strom. In dem Artikel wird nun behauptet, 
dass die auf Grund ihrer Reverse-Recovery-Time zu langsam dazu ist, es 
unnötig hohe Spannungen bei der Stromübernahme gibt und man besser eine 
Schottky-Diode parallel schaltet.

Die Body-Diode im Mosfet wird näherungsweise gar nicht leitend, weil die 
Schottky den Strom schneller übernimmt und eine kleinere Flussspannung 
hat.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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ArnoR schrieb:
> weil die Schottky den Strom schneller übernimmt und eine kleinere
> Flussspannung hat.
Aber eben nicht, wenn das wie im Artikel propagiert nur eine "kleine" 
Schottky-Diode ist. Denn wenn die für kurze Zeit einen großen Strom 
abbekommt, dann wird die Vorwärtsspannung gleich wieder größer...

von ArnoR (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Aber eben nicht, wenn das wie im Artikel propagiert nur eine "kleine"
> Schottky-Diode ist.

Dann wäre ja der ganze Artikel überflüssig. Nein, dort wird schon davon 
ausgegangen, dass die Schottky groß genug ist, um den Strom im 
wesentlichen zu übernehmen. Das ist auch korrekt so. Was aber nicht 
stimmt, ist die Behauptung, dass die Body-Diode infolge ihrer 
Reverse-Recovery-Time ungeeignet zur Stromübernahme ist. Selbst 
langsame Dioden mit großer trr können sehr schnell einschalten. Da gab`s 
doch mal Einen, der das gemessen hat. Da waren sogar 1N400x wenige 
ns-schnell.

Was du da oben geschrieben hast, bezieht sich aber auf die leitende 
Body-Diode. Nur würde die (ohne parallele Schottky) noch während der 
Einschaltzeit des unteren Mosfet von dem ausgeräumt und ist dann am Ende 
der Einschaltzeit des unteren Mosfet ohne Ausräumzeit sperrfähig.

von der schreckliche Sven (Gast)


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ArnoR schrieb:
> In dem Artikel geht es um das Einschalten der Diode während der Totzeit,
> also der Zeit zwischen dem Ausschalten des oberen (Längs-) Mosfet und
> dem Einschalten des unteren Mosfet.

Genau andersherum.
Wenn der untere Mosfet ABschaltet, und der leitende Kanal entfällt, 
fließt der Strom weiter, da die Bodydiode leitend wird. Wenn dann der 
obere Mosfet nach verstreichen der Totzeit EINschaltet, fließt in die 
Bodydiode des unteren ein Rückwärtsstrom, der "Reverse Recovery 
Current". Das dauert bei aktuellen Typen 30 - 50 nS, "sehr langsam" ist 
also völlig unzutreffend. Da der Strom aber einen sehr hohen Wert haben 
kann, und nach verstreichen der trr extrem plötzlich "abgewürgt" wird, 
haben diese Impulse hohes Störpotential. Die parallele Schottkydiode 
verhindert durch ihre geringere Flussspannung das Leitendwerden der 
Bodydiode. Wenn die Diode schon sperrt, verursacht ein Spannungsanstieg 
keinen Rückstrom. Könnte bekannt sein.
Im Übrigen finde ich den besagten Artikel ziemlich bescheiden. Offen bar 
muß einer nicht mal Strom und Spannung unterscheiden können, um einen 
Job bei AD zu kriegen.

von ArnoR (Gast)


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der schreckliche Sven schrieb:
> Genau andersherum.
> Wenn der untere Mosfet ABschaltet, und der leitende Kanal entfällt,
> fließt der Strom weiter, da die Bodydiode leitend wird.

Hää? Zitate:

"In Bild 2 sind MOSFETs mit den entsprechenden PN-Übergängen eingesetzt. 
Somit wird der Schaltknoten auch während der Totzeit nicht auf einen 
Spannungswert von minus unendlich sinken, sondern der PN-Übergang des 
unteren MOSFETs (in Rot dargestellt) wird den Stromfluss führen, bis die 
Totzeit vorbei und der untere MOSFET eingeschaltet ist."

"Die Bodydioden der entsprechenden MOSFETs haben jedoch einen 
entscheidenden Nachteil. Sie schalten sehr langsam aufgrund eines 
Effekts, der sich Reverse Recovery nennt. Während dieser Zeit sinkt die 
Spannung am Schaltknoten, bedingt durch die Induktivität L1, auf mehrere 
Volt unter Masse ab."

Es geht nicht um den Übergang vom leitenden unteren Mosfet zum oberen, 
sondern genau umgekehrt. Der obere Längsmosfet schaltet ab, der untere 
Mosfet schaltet (nach der Totzeit) ein.

von der schreckliche Sven (Gast)


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ArnoR schrieb:
> Sie schalten sehr langsam aufgrund eines
> Effekts, der sich Reverse Recovery nennt.

Na, das müsste dann ja "Forward Recovery" heissen. Sowas gibt es aber 
nicht.

Oder doch?

Sind Dioden vielleicht auch nur Menschen, die in der Freizeit Party 
machen und sich dann bei der Arbeit wieder erholen müssen?
Spass beiseite, die "Einschaltverzögerung" einer Diode wird durch die 
Anschlussinduktivitäten dominiert. Da ändert eine Schottkydiode nichts 
daran.

von ArnoR (Gast)


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der schreckliche Sven schrieb:
> ArnoR schrieb:
>> Sie schalten sehr langsam aufgrund eines
>> Effekts, der sich Reverse Recovery nennt.

Nee, das schrob nicht ich, sondern der Autor des oben verlinkten 
Artikels, ich habe das nur zitiert.

von ArnoR (Gast)


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der schreckliche Sven schrieb:
> Na, das müsste dann ja "Forward Recovery" heissen. Sowas gibt es aber
> nicht.
>
> Oder doch?

Doch. Es gibt die sogenannte Turn-On-Time. Jim Williams hat mal ein 
Video dazu gemacht:
https://www.youtube.com/watch?v=7Ld8ms3h6w8

von der schreckliche Sven (Gast)


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Interessantes Video. Schade, daß er nicht mitteilt, welche Dioden da 
getestet wurden.

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