Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Nachteile Logic Level FET


von Walter T. (nicolas)


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Hallo zusammen,

ich sichte gerade Datenblätter und frage mich, ob Logic-Level FETs 
irgendwelche Nachteile haben. Beispiele BSP170P und BSP171P. Bis auf die 
Sättigungsspannung sehe ich keinen Unterschied.

Welchen Vorteil hat der FET mit der höheren Sättigungsspannung, daß er 
überhaupt eine Daseinsberechtigung hat? Oder gibt es Anwendungen, wo das 
ein Vorteil ist?

von ArnoR (Gast)


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Walter T. schrieb:
> Bis auf die Sättigungsspannung sehe ich keinen Unterschied.

Brille putzen und nochmals dynamische Parameter ansehen.

Walter T. schrieb:
> Welchen Vorteil hat der FET mit der höheren Sättigungsspannung

Er schaltet schneller und auch die Body-Diode ist mehr als doppelt so 
schnell, bei viel kleinerer Speicherladung.

von Hennes (Gast)


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Hallo

schau mal in die Datenblätter

R DSon ist trotz mittlerweile sehr guter Werte bei LogikLevel MOSFETs 
bei den 10V Typen immer noch um einiges geringer, natürlich auf die 
ähnliche Leistungsklasse bezogen.

Auch sind die Kapazitäten die im Schaltbetrieb mit hohen Strömen 
umgeladen werden bei Logikleveltypen größer , natürlich auch hier auf 
die ähnliche Leistungsklasse bezogen.
Also sind starke Treiber notwendig, die erstens Kosten verursachen, vor 
allem aber wieder EMV Probleme mit sich bringen (Hohe Ströme schnell - 
steile Flanken- schalten).

Und bei hohen Spannungen - es gibt auch 100V, 200V usw. Typen- gibt es 
irgendwelche Effekte die für die Gatespannung von 10V sprechen, dazu 
müssen dir allerdings die Spezialisten was genaueres sagen.

Nicht zuletzt spielen auch Faktoren mit hinein die nichts mit den 
eigentlichen Eigenschaften zu tun haben:

Alte Typen sollen sich 1:1 ersetzen lassen, "Das war schon immer so also 
bleiben wir dabei" (tatsächlich !); Fertigungsprozesse existieren und 
sind sicher zu beherrschen => geringe Kosten auf beiden Seiten und 
trotzdem mehr Gewinn für den Hersteller als bei den "SuperDuper" MOSFET 
der die neusten Erkenntnisse und Produktionsmöglichkeiten ausnutzt und 
teurer verkauft werden kann, dafür aber seltener und mit weniger Gewinn.

Hennes

von MaWin (Gast)


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Walter T. schrieb:
> ob Logic-Level FETs irgendwelche Nachteile haben

Da bei LogicLevel das Gate-Oxid dünner sein muss, gibt es keine 
spannungsfesten LogicLevel MOSFETs. So ab 100V sind es immer normale 
MOSFET.
Da das Gate-Oxid dünner ist, hält auch das Gate weniger aus, meist nur 
12V statt 20V.
Da das Gate-Oxid dünner ist, hat das Gate eine höhere Kapazität.
Da die Threshold-Spannung niedriger ist, liegt auch der Reststrom bei 
UGS=0V höher, die sperren also nicht so gut.

von Sven S. (schrecklicher_sven)


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Walter T. schrieb:
> Welchen Vorteil hat der FET mit der höheren Sättigungsspannung,

Es gibt keine besonderen Ansprüche an die Treiberschaltung.
Bei 1,5Volt am Gate ist er gesperrt, ein Logic-Level Mosfet leitet da 
schon.

von Lurchi (Gast)


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Die logic level FETs benötigen eine engere Kontrolle der 
Threshold-Spannung. Zu niedrig sollte die auch nicht werden, denn dann 
steigt der Leckstrom. Auch durch altern kann sich die Spannung 
verschieben.

Das Gate oxid muss nicht unbedingt dünner sein. Als weiteren Faktor gibt 
es quasi fixe Ladung im Gate oxide die den Schwelle verschieben können. 
Das geht so weit dass es auch depletion mode MOSFETs gibt, auch für 
höhere Spannungen (z.B. 600 V).

Die parasitäre revers diode sollte weitgehend unabhängig von der 
Schaltschwelle sein. Da ist es eher eine Frage was bei LL Fets gefragt 
ist. Da gibt es auch bei den normalen Typen eine große Auswahl mit 
schnellen und langsamen dioden.

von M. K. (sylaina)


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Lurchi schrieb:
> Die parasitäre revers diode sollte weitgehend unabhängig von der
> Schaltschwelle sein.

Hab ich mir auch gedacht da für diese Diode das Gate ja gar keine Rolle 
spielt sondern in erster Linie diese Diode von der Drain/Source 
Geometrie abhängt.

Möglicherweise aber unterscheiden sich hier auch die Geometrien zwischen 
den normalen FETs und den LL FETs, da bin ich mir nicht sicher ob der 
Unterschied nur im näher positionierten Gate zu suchen sind.

: Bearbeitet durch User
von Sven S. (schrecklicher_sven)


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Lurchi schrieb:
> Die logic level FETs benötigen eine engere Kontrolle der
> Threshold-Spannung. Zu niedrig sollte die auch nicht werden, denn dann
> steigt der Leckstrom.

Der Leckstrom ist doch so gering, daß er in der Praxis keine Rolle 
spielt. Aber die Differenz zwischen (minimaler) Gatespannung und 
Schwellenspannung hat einen Einfluss auf die Schaltgeschwindigkeit. Je 
höher die Differenz, desto schneller schaltet der Mosfet ab. Negative 
Gatespannung ist hilfreich, aber meistens nicht zu realisieren.

von M. K. (sylaina)


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Sven S. schrieb:
> Der Leckstrom ist doch so gering, daß er in der Praxis keine Rolle
> spielt.

Kommt auf die Anwendung an aber ja, das sind sehr spezielle Fälle, in 
denen der Leckstrom einen störenden Einfluss haben kann.

von udok (Gast)


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Die Leckströme steigen stark mit der Temperatur, und spielen
eine entscheidende Rolle in Leistungsanwendungen.
Nicht umsonst gibt es nur wenige Mosfets, die für 175 Grad
Speerschichttemperatur spezifiziert sind.

von Sven S. (schrecklicher_sven)


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udok schrieb:
> Nicht umsonst gibt es nur wenige Mosfets, die für 175 Grad
> Speerschichttemperatur spezifiziert sind.

Wenn die Dinger bei Dir so heiß werden, machst Du was verkehrt. 
Definitiv.

von 2 Cent (Gast)


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LL-Modelle sind auf Schaltbetrieb hochgezüchtet, wenn du hohe 
Verlustleistung (linearbetrieb und SOA) brauchst sind die eher 
ungeeignet.

von Manfred (Gast)


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2 Cent schrieb:
> LL-Modelle sind auf Schaltbetrieb hochgezüchtet, wenn du hohe
> Verlustleistung (linearbetrieb und SOA) brauchst sind die eher
> ungeeignet.

Genau deswegen werkeln in meinem Akkutester ein IRF540 neben zwei 
IRLZ44: Der IRF540 lässt sich recht zahm als einstellbare Last 
betreiben, die IRLZ44 schalten Festwiderstände zu.

von Andi B. (andi_b2)


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Leckströme sind oft DER wesentliche Nachteil. Nicht die die man typ. bei 
25°C misst, sondern die die garantiert z.B. bei 85°C Umgebungstemperatur 
eingehalten werden vom Hersteller. Kommt aber wie immer auf die 
Anwendung an. Glücklich ist, wer nicht energiesparend entwickeln muss 
und auch keine worst case Szenarien betrachten muss und sich deshalb 
nicht um Leckströme zu kümmern braucht.

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