Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wie funktioniert ein MOSFET Treiber?


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von Bertli (Gast)


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Je größer der Strom ist, den ein MOSFET treiben kann, desto größer ist 
in der Regel seine Gate-Kapazität.

Will man einen MOSFET in der Endstufe als schnellen digitalen Schalter 
nutzen, so benötigt man einen MOSFET-Treiber, der die Gate Kapazität des 
Endtransistors so schnell wie möglich auflädt. Muss aber hierzu die 
Gate-Kapazität des MOSFET-Treibers wiederum nicht auch schnell 
aufgeladen werden und bringt dieser somit keinen Nutzen? Die Auflösung 
dieses Widerspruchs könnte man so erklären:

Der Treiber zum Laden des Gates des Endtransistors muss an seinem 
Ausgang nur weniger Strom schalten muss als Letzterer und kann somit ein 
Typ mit kleinerer Gate-Kapazität sein? Beim bipolaren Transistor spricht 
man von einem Impedanzwandler. Entsprechend könnte man einen MOSFET 
Treiber zudem als Gate-Kazitäts-Wandler bezeichnen. Er wandelt die große 
Gate-Kapazität des Endtransistors in eine kleinere an seinem Eingang. 
Ohne den Mechnismus der Kapazitätswandlung macht der MOSFET Treiber 
keinen Sinn, da er dann genauso langsam laden und schalten würde, wie 
der Endtransistor selbst.

Wenn ich damit richtig liege, wäre das somit ein für die Funktion 
essentieller Umstand, der im "Treiber" Artikel nicht explizit zur 
Sprache kommt:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber

: Verschoben durch Moderator
von Jens G. (jensig)


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>Endtransistors so schnell wie möglich auflädt. Muss aber hierzu die
>Gate-Kapazität des MOSFET-Treibers wiederum nicht auch schnell
>aufgeladen werden und bringt dieser somit keinen Nutzen? Die Auflösung
>dieses Widerspruchs könnte man so erklären:

Die Treiber-Mosfets sind ersten idR. kleiner, damit auch deren 
Gatekapazität.
Und zweitens steuerst Du ja sicherlich nicht direkt die 
Treibertransistoren selbst an (wenn man mal einen fertigen Treiber-IC 
nimmt), sondern da ist ja auch noch eine Vorstufe davor, die 
üblicherweise mit normalen Digitalsignalen angesteuert werden kann, und 
die ihrerseite dann die Treiber-Mosfets mit den nötigen Pegeln 
ansteuert, und die dann ihrerseits Deine dicken Mosfets.

von Martin O. (ossi-2)


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Leistungselektroink Leute reden normalerweise von Gate-Treibern. CMOS 
Digital-logik Leute benutzen für fast dieselbe Aufgabe (Amperes 
hochskillen) eine "Buffer Chain" die mehrere Stufen haben kann, bis man 
genügend "Dampf" hat. Von Stufe zu Stufe werden die Transistoren jeweils 
"Dicker".

http://ece-research.unm.edu/jimp/vlsi/slides/chap4_2.html

: Bearbeitet durch User
von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Martin O. schrieb:
> (Amperes hochskillen)

Dann doch bitteschön mit der korrekten Falsschreibung: "Amper 
hochskillen".

von M. K. (sylaina)


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Bertli schrieb:
> Er wandelt die große
> Gate-Kapazität des Endtransistors in eine kleinere an seinem Eingang.

Hier gebe ich mal folgendes Stichwort an: Miller

Bertli schrieb:
> Ohne den Mechnismus der Kapazitätswandlung macht der MOSFET Treiber
> keinen Sinn, da er dann genauso langsam laden und schalten würde, wie
> der Endtransistor selbst.

Na nicht so ganz. Einen Mosfettreiber setzt man überall da ein, wo die 
direkte Schaltstufe nicht genügend Strom liefern kann, um den 
eigentlichen Mosfet schnell genug umladen zu können. Daher auch der 
Spruch:

Andreas S. schrieb:
> "Amper hochskillen"

;)

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