Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Fragen zu MOSFET SOA


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von Klaus R. (klara)


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Hallo,
ich bin mir nicht ganz sicher wie ich das SOA-Diagramm richtig 
interpretieren soll.

Zum Plot. Ich habe mit LTspice den Einschaltimpuls untersucht. Der rote 
Verlauf ist der Drain-Strom durch MOSFET 2, ein SiS413DN. Der blaue 
Verlauf gibt die Drain-Source Spannung wieder. In grüner Farbe haben wir 
die Verlustleitstung.

https://www.vishay.com/docs/63262/sis413dn.pdf

Ich habe mir das SOA-Diagramm des MOSFET aus dem Datenblatt geholt und 
Messpunkte in roter Farbe eingetragen. Der Leistungs-Peek tritt bei 11,0 
V bei 8,6 A auf. Ich liege mit dem Peek unter der 1ms Grenze.

Meine Frage ist, ich habe keinen schönen Rechteck sondern eher etwas in 
Richtung Sinus. Der Fuß des Sinus hat eine Öffnung von 1,3 ms (gemessen 
bei ca. 10% des Peeks, also ca. 9 W). Deswegen dachte ich, ich habe 
keinen Rechteck. Der Rechteck wäre deshalb zeitlich kürzer und ich habe 
mehr Luft zum Limit. Das sollte auch irgendwie so hinkommen.

Wie macht man es aber besser?
mfg Klaus

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Einhüllende Rechteck ohne aureichende Sicherheitsreserven hat 19V*1ms, 
bzw. 95W*1ms.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Klaus R. schrieb:
> Wie macht man es aber besser?

Was, die Abschätznug oder den Energiepeak ?

Deine Abschätzung ist ok, aufwändig genua gemacht, der MOSFET sollte das 
aushalten, hat allerdings nicht mehr viel Reserven. Es wäre also noch 
interessant, ob deine reale Schaltung sich so verhält wie die 
Simulation.

Den Energiepeak kann man durch eine Snubber verändern, die Strom 
gegenüber Spannungskurve verschieben. Die einfachen Methoden verbessern 
dann das Einschaltverhalten zu Lasten des Ausschaltverhaltens oder 
umgekehrt.

von Klaus R. (klara)


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Erst einmal, Danke für die Antwort.

Michael B. schrieb:
> Klaus R. schrieb:
>> Wie macht man es aber besser?
>
> Was, die Abschätznug oder den Energiepeak ?

Beides.
>
> Deine Abschätzung ist ok, aufwändig genua gemacht, der MOSFET sollte das
> aushalten, hat allerdings nicht mehr viel Reserven. Es wäre also noch
> interessant, ob deine reale Schaltung sich so verhält wie die
> Simulation.

Ich habe die Last schon etwas höher angesetzt. Es liegen 6,3 Ohm für 3 A 
an 19 V an und 2 x 220 µF AL-Polymer-Elkos die bei 1 MHz ca. 20 mOhm ESR 
haben.
>
> Den Energiepeak kann man durch eine Snubber verändern, die Strom
> gegenüber Spannungskurve verschieben. Die einfachen Methoden verbessern
> dann das Einschaltverhalten zu Lasten des Ausschaltverhaltens oder
> umgekehrt.

Ich verzögere das Einschalten mit einer Anlaufschaltung. Darum geht es 
hier. Zum einen werden die 3 A ohmsch nicht sofort auftreten. Dahinter 
liegen Schaltregler die auch nicht sprunghaft hochfahren. Aber man will 
ja Sicherheit einplanen.

Ich möchte noch den Leistungspeek in einen vergleichbaren Rechteck 
wandeln. Strom und Spannung soll dem Peek entsprechen, für mich wäre 
dann die Dauer interessant, so denke ich.
mfg klaus

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