MOSFET-Treiberschaltung: E-Techniker gefragt

van Tronje Gast #429307
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Hei Leute,

Ich will eine MOSFET-Treiberschaltung an meinen uC anhängen, um statt 
TTL, wahlweise einen 5V oder 12V active high output zu haben. Dabei 
stellte ich fest, dass bei Schaltungen, die ich mir angeschaut habe 
immer ein Vorwiderstand vor den MOSFET-Gate-Eingängen war. Ich habe mir 
gedacht, vielleicht ist das wegen der Kapazität der MOSFET's, so dass 
der Widerstand zur Verminderung der hohen Anfangsströme wäre, bin mir 
aber überhaupt nicht sicher. Und welcher Grund auch immer, wie BERECHNET 
man diese Vorwiderstände dann? Ist hier einer der einem Anti-E-Techniker 
das erklären kann???
Wäre echt nett.
VG van Tronje
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Jörg R. (Firma: Rehrmann Elektronik) #429338
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Hallo,
der Gatewiderstand begrenzt einmal den Gatestrom, vor allem aber 
unterbindet er hochfrequente Schwingungen, zu denen MOSFETs höherer 
Leistung im Analogbetrieb und während der Umschaltphase neigen. 
Berechnen ist schwierig. Man kann aus der benötigten Gateladung ungefähr 
errechnen, wie lange es dauert, bis das Gate umgeladen ist. Das bestimmt 
dann die Schaltzeit und damit die Umschaltverluste. Je kleiner der 
Widerstand, desto geringer die Schaltzeit und Umschaltverluste und desto 
größer die Schwingneigung. Wie niedrig der Gatewiderstand sein darf, 
ohne dass des MOSFET zu HF-Schwingungen neigt, hängt ganz wesentlich vom 
Layout der Schaltung ab.

Jörg
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Johannes A. Gast #429356
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Nicht ganz richtig, weil der Widerstand durchaus (über)lebensnotwendig
für den treibenden Ausgang sein kann. Konkret sind die (4)42X-Treiber
mit Überströmen recht leicht zu killen...

Eine allgemeine (sichere) Formel für den Gate-R ist daher:

Rgate = max. Treiberspannung / max. Treiberstrom

was z.B. für einen 1A-Treiber bei 12V 12 Ohm ergibt.

Gruß Johannes
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Reinhard P. #429373
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Wie oben schon beschrieben worden ist kommt es auf die Anwendung an 
welchen Widerstand du verwenden sollst. Wichtig ist auch der FET den du 
verwendest. Einen IRFZ640 z.B. kann man ohne weiteres direkt an einem 
Port eines Atmega anschließen, wobei es sich dann natürlich empfielt 
noch einen 10R Widerstand reinzuhängen.
Wenn du richtig große FET's verwendest empfielt sich vielleicht ein 
fertiger Treiber IC.

Als Beispiel der IR2101
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vam Tronje Gast #429614
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Danke für die Antworten,

werde mal meine Widerstände nach euren Vorschlägen dimensionieren.
Also wenn ich euch richtig verstanden habe, dann wird die Schaltzeit, 
bei höherem R auch grösser, aber ich spare Leistung, so dass ich dem 
MOSFET grad noch den benötigten Strom lassen werde.
Vielen Dank Leute nochmal.
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alfsch Gast #429631
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klarstellung:
je kleiner der gate widerstd, desto schneller schaltet der mosfet,
aber: desto mehr belastest du den treiber (soweit er die x ampere 
überhaupt kann :-) , sonst wird natürlich gar nix schneller
und je kleiner der r, desto mehr hf schwing...
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Stefan Gast #429723
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Hallo,
bedenke aber auch, dass je länger die Umschaltzeit deines FETs ist, 
desto mehr Wärmeverluste hast du in diesem. Kommt dann natürlich auf die 
zu schaltende Leistung an.

FETs sind im Allgemeinen nicht für den analogen Regelbetrieb geeignet, 
daher sollte man immer möglichst schnell schalten (bzw. takten).


Gruß
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