Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik MOSFET Avalanche rated


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von Heinz (Gast)


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Hallo,

ich weiß was der Avalanche Effekt bei MOSFETs ist - in manchen 
Datenblättern ist in der Übersicht nur das Kurzwort: avalanche-rated 
angeführt.

Was genau bedeutet das? Bedeutet das, dass der Mosfet im Avalanche Mode 
(in gewissen Grenzen) betrieben werden kann, ohne dabei beschädigt zu 
werden? Wenn ja, kann der dann beliebig oft in diesem Mode betrieben 
werden, ohne "bleibende" Schäden mitzunehmen?

Danke!

von LDR (Gast)



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Kannst du im Anhang nachlesen.

von Εrnst B. (ernst)


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Heinz schrieb:
> Was genau bedeutet das? Bedeutet das, dass der Mosfet im Avalanche Mode
> (in gewissen Grenzen) betrieben werden kann, ohne dabei beschädigt zu
> werden? Wenn ja, kann der dann beliebig oft in diesem Mode betrieben
> werden, ohne "bleibende" Schäden mitzunehmen?

Steht normalerweise (indirekt) im Datenblatt.

Einmal die maximale Energie, die pro Avalanche-Ereignis "verbraten" 
werden darf, zum anderen die maximale Verlustleistung (in Abhängigkeit 
von Kühlkörper...), die sich die Avalanche-Diode natürlich mit den 
Schalt-Verlusten etc. teilen muss.

Damit kannst du dir das Gesuchte ausrechnen.

von Jens G. (jensig)


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Heinz schrieb:
> ich weiß was der Avalanche Effekt bei MOSFETs ist - in manchen
> Datenblättern ist in der Übersicht nur das Kurzwort: avalanche-rated
> angeführt.

Zeige doch mal ein Datenblatt, wo nur das Kurzwort drin steht, ohne eine 
konkretere Spezifikation der Avalanche-Energie.

von Heinz (Gast)


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Hallo,

danke schonmal, ich sehe im Datenblatt unten weiter schon die Avalanche 
parameter... mich hätte interessiert, was nur dieses Stichwort 
"Avalanche Rated" genau bedeutet. Gibt es denn auch MOSFETs, die nicht 
im Avalanche Mode betrieben werden können? Das würde es dann erklären...

Was mich noch interessieren würde: Wie kommt der MOSFET aus dem 
Avalanche Mode wieder heraus? Das scheint ja ein Durchbruch zu sein, der 
anscheinend reversibel ist?

Danke!

von LDR (Gast)


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Heinz schrieb:
> "Avalanche Rated" genau bedeutet.

Der Hersteller gibt dafür konkrete Werte an.

Lawinwendurchbruch machen die Bodydioden alle, wie auch andere Dioden.

von Alfred B. (alfred_b979)


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Heinz schrieb:
> mich hätte interessiert, was nur dieses Stichwort
> "Avalanche Rated" genau bedeutet. Gibt es denn auch MOSFETs, die nicht
> im Avalanche Mode betrieben werden können? Das würde es dann erklären...

"-rated" ist englisch für "-spezifiziert". ;-) Und eine
Spezifikation besteht aus... Parametern in Zahlenwerten.

Man kann alle Mosfets avalanchen lassen, aber Avalanche-
Betrieb ist nicht bei allen SPEZIFIZIERT (vom Hersteller
parametrisch festgehalten = vom Kunden "einforderbar").

Und:

Nicht spezifizierte Fets müßtest Du selbst analysieren
& spezifizieren, obwohl man je nach genauer Energie pro
Type auch schätzen könnte/zu manchen unspezifizierten
Fet- (sowie BJT-) Typen auch Dokus von Versuchen anderer
im Netz finden mag.


> Was mich noch interessieren würde: Wie kommt der MOSFET aus dem
> Avalanche Mode wieder heraus? Das scheint ja ein Durchbruch zu sein, der
> anscheinend reversibel ist?

Von allein, wenn eine Quelle vorhanden, die weiterhin
viel Strom über DS fließen ließe? Gar nicht... er stirbt
(je nach Type und Energie/Strom tritt magischer Rauch in
evtl. Explosionsgeschwindigkeit aus).

Avalanchen nutzt man nicht an niederohmigen DC-Quellen
ganz ohne Strombegrenzung oder sogar sowas wie schnelle
Überstromerkennung & -abschaltung, sondern normalerweise
bei begrenzter Energie - eines C / einer L zum Bleistift.

Man kann z.B. die Spulenenergie eines Relais vom deren
Strom unterbrechenden Transistor über Avalanche auf die
Durchbruchspannung klemmen (/lassen).

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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Heinz schrieb:
> danke schonmal, ich sehe im Datenblatt unten weiter schon die Avalanche
> parameter... mich hätte interessiert, was nur dieses Stichwort
> "Avalanche Rated" genau bedeutet. Gibt es denn auch MOSFETs, die nicht
> im Avalanche Mode betrieben werden können?

Ja. Wobei rein technologisch wohl fast alle MOSFETs das können, auch 
wenn es nicht explizit drin steht. Hab ich mal irgendwo aufgeschnappt. 
Kann stimmen, muss nicht.

> Was mich noch interessieren würde: Wie kommt der MOSFET aus dem
> Avalanche Mode wieder heraus?

Der externe Puls endet. Damit ist das Thema durch. Ist wie eine Z-Diode. 
Da bleibt nix hängen wie ein gezünbdeter Thyristor.

> Das scheint ja ein Durchbruch zu sein, der
> anscheinend reversibel ist?

Ja.

von Falk B. (falk)


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LDR schrieb:
> Der Hersteller gibt dafür konkrete Werte an.
>
> Lawinwendurchbruch machen die Bodydioden alle, wie auch andere Dioden.

Es geht gar nicht um die Bodydiode sondern den Kanal. Denn der muss die 
Sperrspannung aufbringen.

von LDR (Gast)


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Falk B. schrieb:
> LDR schrieb:
>> Der Hersteller gibt dafür konkrete Werte an.
>>
>> Lawinwendurchbruch machen die Bodydioden alle, wie auch andere Dioden.
>
> Es geht gar nicht um die Bodydiode sondern den Kanal. Denn der muss die
> Sperrspannung aufbringen.

Du hast offensichtlich keine Ahnung vom Aufbau der MOSFETs.

von Alfred B. (alfred_b979)


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Falk B. schrieb:
> Es geht gar nicht um die Bodydiode sondern den Kanal. Denn der muss die
> Sperrspannung aufbringen.

Wie sollte denn das gehen? Erklär das das bitte mal.

https://www.google.com/search?q="bildet+sich+ein+leitender+kanal+aus+elektronen"&client=opera

Wie genau soll etwas im Sperrzustand nicht vorhandenes
Spannung sperren können?

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


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Alfred B. schrieb:
> Falk B. schrieb:
>> Es geht gar nicht um die Bodydiode sondern den Kanal. Denn der muss die
>> Sperrspannung aufbringen.
>
> Wie sollte denn das gehen? Erklär das das bitte mal.
>
> 
https://www.google.com/search?q="bildet+sich+ein+leitender+kanal+aus+elektronen"&client=opera
>
> Wie genau soll etwas im Sperrzustand nicht vorhandenes
> Spannung sperren können?

So geht das:
https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-ApplicationNote_Some_key_facts_about_avalanche-AN-v01_00-EN.pdf?fileId=5546d462584d1d4a0158ba0210977cde

von Jörg B. (joergb2)


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Heinz schrieb:
> Gibt es denn auch MOSFETs, die nicht
> im Avalanche Mode betrieben werden können? Das würde es dann erklären...
>
> Was mich noch interessieren würde: Wie kommt der MOSFET aus dem
> Avalanche Mode wieder heraus? Das scheint ja ein Durchbruch zu sein, der
> anscheinend reversibel ist?

MOSFETs mit eher niedriger Spannung (200V) haben meist ein eher 
gutmütiges Avalanceverhalten, welche mit hoher Spannung sterben 
schneller.
Avalance bei einem MOSFET heißt, das dieser sich wie eine Zenerdiode 
verhält. D.h. die Spannung bleibt bei ca. 115% Nennspannung stehen und 
gleichzeitig fließt Strom. Das ist im Gegensatz zum 2. Durchbruch vom 
Bipolartransistor, der unter diesen Bedingungen blitzartig komplett 
durchschaltet.
Als Maximalstrom bei Avalance sollte man grob den Nennstrom bei 100°C 
nehmen. Den normalen Spitzenstrom IDM verkraftet er Avalance eher nicht. 
Ist der Avalancespitzenstrom zu hoch, kann der MOSFET auch komplett 
durchschalten. In den meisten Schaltungen ist das dann der Tod des 
Transistors, ich habe aber auch Fälle gesehen, wo das ein Transistor 
reproduzierbar überlebt hat.

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