Hallo.
Ich möchte einen MOSFET - Si7852DP - tauschen gegen ein Exemplar mit
einer anderen Gehäuseform.
In der LTspice-Lib (standard.mos) sind für das Modell folgende Werte
hinterlegt:
.model Si7852DP VDMOS(Rg=4 Vto=4.1 Rd=6.4m Rs=4.8m Rb=8m Kp=78
Cgdmax=1.4n Cgdmin=.1n Cgs=1.5n Cjo=.68n Is=68p mfg=Siliconix Vds=80
Ron=16m Qg=34n)
Mit dem Verständnis der einzelnen Modell-Parameter habe ich keine
Probleme, denn erklärt sind diese z.B. hier:
http://www.simonbramble.co.uk/lt_spice/ltspice_lt_spice_tutorial_6.htm
Schau ich mir die Modellparameter an und versuche diese in dem
Datenblatt wiederzufinden, so erlebe ich bei diesen Parametern "Vto, Rd,
Rs, Rb, Kp, Cgdmax, Cgdmin, Cgs, Cjo, Is" meine Pleite. Noch schlimmer,
Rg wird in der LTspice-Modell mit 4 [Ohm] angegeben, im Datenblatt steht
aber 0.1 (min) / 0.6 (typisch) und 1 (max.) [Ohm] !!!!!!!
So stellt sich für mich die Frage, wie zuverlässig ist die Simulation
überhaupt, wenn man auf ungeprüfte Modell-Parameter zugreift bzw. man
die Herkunft der Modell-Parameter nicht nachvollziehen kann?
Wenn auf der Seite
(http://www.simonbramble.co.uk/lt_spice/ltspice_lt_spice_tutorial_6.htm)
zu lesen ist
"Note: the characteristics Vds, Ron and Qg are actually ignored by
LTspice. These are only added to aid the user to compare MOSFETs."
und man keinen Zugriff auf die nicht veröffentlichten Parameter hat -
ja, was bleibt dann noch?
Den Si7852DP wollte ich gegen PSMN016-100XS tauschen und den Tausch in
LTspice nachvollziehen. Daraus wird wohl nichts, wenn von 14
Modell-Parametern in LTspice nur die Parameter (9) verwendet werden, die
nicht öffentlich publiziert werden. Sehe ich da was falsch?
> .model FDS6680A VDMOS(Rg=3 Rd=5m Rs=1m Vto=2.2 Kp=63 Cgdmax=2n Cgdmin=1n
Cgs=1.9n Cjo=1n Is=2.3p Rb=6m mfg=Fairchild Vds=30 Ron=15m Qg=27n)
"Note: the characteristics Vds, Ron and Qg are actually ignored by
LTspice. These are only added to aid the user to compare MOSFETs."
Dieser Text bezieht sich auf alles was hinter "mfg=" kommt. Das sind nur
Kommentare.
mfg=Fairchild Vds=30 Ron=15m Qg=27n
Selbstverständlich ergibt sich aus den SPICE Parametern weiter vorne in
der Zeile ein Qg das mit dem Datenblatt einigermaßen übereinstimmen
sollte. Um das zu sehen musst du eine Testschaltung für Qg simulieren.
Rg=3 Rd=5m Rs=1m Vto=2.2 Kp=63 Cgdmax=2n Cgdmin=1n Cgs=1.9n Cjo=1n
Is=2.3p Rb=6m
Datenblatt: https://www.fairchildsemi.com/datasheets/FD/FDS6680A.pdf
Rg=1.3Ohm, Vto=1/2/3 (min/typ/max)
Wenn man jetzt ein Modell entwickelt, dann versucht man als erstes mit
Vto und KP dei DC-Kennlinie anzunähern. Es gäbe da noch weitere
Parameter. Natürlich wäre laut Datenblatt Rg=1.3 die richtige Wahl
gewesen.
Hallo.
Helmut S. schrieb:> Dieser Text bezieht sich auf alles was hinter "mfg=" kommt. Das sind nur> Kommentare.> mfg=Fairchild Vds=30 Ron=15m Qg=27n
mfg, jaja: mit freundlichen grüßen ;-))
Hatte ich leider nicht so aufgefasst. Aber das beruhigt schon ungemein,
wenn auch nicht gänzlich.
Helmut S. schrieb:>> .model FDS6680A VDMOS(Rg=3 Rd=5m Rs=1m Vto=2.2 Kp=63 Cgdmax=2n Cgdmin=1n> Cgs=1.9n Cjo=1n Is=2.3p Rb=6m mfg=Fairchild Vds=30 Ron=15m Qg=27n)
Vds ist mir mit 30V zu gering.
Jetzt hab ich ein Spice-Modell vom Hersteller für PSM016-100XS gefunden.
Einiges könnte man für LTspice übernehmen, wobei ich darauf vertrauen
müsste, dass beide Systeme die Parameternamen sinngemäß verwenden -
schau' ich mir die Werte so an, könnte das im Bereich des Möglichen
liegen.
Helmut S. schrieb:> Wenn man jetzt ein Modell entwickelt, dann versucht man als erstes mit> Vto und KP dei DC-Kennlinie anzunähern. Es gäbe da noch weitere ...
Heißt das im Klartext, ohne eigenen Versuchsaufbau (in LTspice) kommt
man da nicht hin? Wobei die Werte dann genauso richtig wie falsch sein
können, wie der Versuchsaufbau richtig oder falsch sein kann?
Du machst am besten ein paar Simulationen, z. B. Id(Ugs), Rdson(Ugs,
Id=Testsstrom laut Datenblatt), Qg(Vgs,Id=Teststrom laut Datenblatt).
Dazu musst du eine entsprechende Testschaltung in LTspice eingeben und
simulieren. Im Anhang sind Testschaltungen für den PSMN013100YSE. Dessen
Modell ist in LTspice enthalten. Ich finde es passt ganz gut zum
Datenblatt.
http://www.nxp.com/documents/data_sheet/PSMN013-100YSE.pdf
Die angehängten Dateien kannst du jetzt mit deinem Modell "füllen".
Alternativ könntest du das Modell sklaieren.
Statt PSMN013100YSE könntest du z. B. PSMN013100YSE m=1.25 im Schaltplan
am Symbol angeben um einen 1,25 mal so "starken" Transistor zu
simulieren.
Korrektur im extra angehängten File.asc (falsche Kommentarzeile
entfernt).
Ich habe mal Qg des VDMOS-Modells mit dem des Subcircuits von NXP
verglichen. Die Ergebnisse sind praktisch identisch.
Außerdem habe ich Qg mit dem NXP-Subcircuit mit dem von dir gewünschten
PSMN016-100 simuliert. Siehe Anhang. Auch das passt zun Datenblatt. Du
kannst also direkt das Subcircuit von NXP verwenden. Dazu muss man
mittels Ctrl-rechter-Mausklick auf das Symbol im Schaltplan im
erscheinenenden Dialogfenster Prefix:MN auf Prefix:X ändern. X steht für
Subcircuit. Alle Dateien eines Projektes wie immer in ein Verzeichnis
legen.
Moin.
Ich bin gestern nicht mehr dazugekommen, mir den Vorschlag anzusehen.
Im File "standard.mos" sind 902 Mosfets enthalten. Diese alle einzeln
durchzugehen, um ein passendes Exemplar zu finden, erschien mir zu
aufwändig. Ich habe die Datei für Excel aufbereitet und kann jetzt mit
beliebigen Filtern die Suche einschränken, was noch fehlt ist eine
Spalte für Gehäuseformen.
So, jetzt steht erst einmal Weihnachten vor der Tür. Ob ich vor
Weihnachten noch zu einem Ergebnis komme, glaube ich eher nicht. Deshalb
wünsche ich schon mal an dieser Stelle allen Lesern ein Frohes
Weihnachtsfest.
karl schrieb:> Mike engelhardt himself empfiehlt Einen ähnlichen fet aus der Bibliothek> zu verwenden. Zuerst nach qg dann rdson.
Meine ersten Kriterien sind Vdsmax und Rdson bei spezifiziertem Vgs.
Dieses Vgs muss zu der Ansteuerschaltung passen. Wenn man z. B. nur 5V
Ansteuerspannung zur Verfügung hat, dann muss man ein Mosfet wählen der
bei 4,5V oder weniger einen spezifizierten Rdson hat. Sehr klein wird
die Auswahl , wenn man nur 3V zur Ansteuerung hat. Als nächstes kommt
Qg. Je kleiner Qg ist um so weniger Gatestrom benötigt beim schalten.
Moin (noch mal).
Es hat mir keine Ruhe gelassen ;-))
Da musste ich doch mal hineinschauen, in PSMN016-100PS_NXPsub_Qg.
Und was sehen meine wunden Augen?
Dort ist das Modell des PSMN016-100 inkludiert, zwar vom PS-Typ aber das
Modell vom XS-Typ unterscheidet sich auch nur durch den Namen - die
Modell-Parameter sind alle gleich.
Was ich bis jetzt noch nicht so richtig auseinander halten kann, wie die
Modelle mit den verschiedenen Simulationsprogrammen zusammengehen
können. Denn NXP bietet für diesen Mosfet es als "PSMN016-100XS Spice
model" - ich habe bisher immer nur nach Modellen für LTspice gesucht.
Mir war zwar die Zeile ".SUBCKT PSMN016-100PS DRAIN GATE SOURCE"
aufgefallen, die letzten Anweisungszeilen ".MODEL MINT NMOS(.....)" bzw.
".MODEL DBD D(......)" haben mich eher verwirrt, weil ich in der
"standard.mos" von LTspice nichts finden konnte, was damit vergleichbar
ist, scheinbar wenigstens.
Da werde ich noch eine Weile benötigen, um die Zusammenhänge zu
verstehen. Liege ich dann richtig, dass ein "Spice model" grundsätzlich
mit ".incl..." in LTspice angewendet werden kann?
Und vielen Dank für die Lehrstunde, die ich jetzt erhalten habe.
Helmut S. schrieb:> Meine ersten Kriterien sind Vdsmax und Rdson bei spezifiziertem Vgs.> Dieses Vgs muss zu der Ansteuerschaltung passen. Wenn man z. B. nur 5V> Ansteuerspannung zur Verfügung hat, dann muss man ein Mosfet wählen der> bei 4,5V oder weniger einen spezifizierten Rdson hat. Sehr klein wird> die Auswahl , wenn man nur 3V zur Ansteuerung hat. Als nächstes kommt> Qg. Je kleiner Qg ist um so weniger Gatestrom benötigt beim schalten.
Hallo.
Fragen zu den Parametern, um ganz sicher zu gehen:
Rdson entspricht Ron ??
Vgs entspricht Vto ??
Vdsmax ergibt sich bei mir durch den Schaltungsaspekt.
Rdson, keine Frage.
Vgs (wenn = Vto) wobei ich mit der Ansteuerung sicher kein Problem haben
werde, da sich die Ansteuerung spielend leicht anpassen lässt.
Qg, sollte dann auch kein Problem darstellen.
Das war nun die Auffrischung im Schweinsgallopp ;-))
> Rdson entspricht Ron?
Ja.
> Vgs entspricht Vto?
Nein.
Damit meine ich die Datenblattangabe von Ron bei einem Minimum Vgs.
Beispiel von dem PSMN016-100PS
16mOhm bei Vgs=10V
Das ist dann kein Mosfet der für die Ansteuerung mit nur 5V geeignet
ist.
LTspice hat ein spezielles V-Mosfet-Modell VDMOS. Das haben andere
SPICE-Programme nicht.
Nun wollen V-Mosfet-Hersteller aber Modelle bereitstellen die auf jedem
SPICE laufen. Deshalb findet man auf deren Webseiten Modelle als
Subcircuit die das Verhalten eines V-Mosfet mit mehreren intrinsic SPICE
Bauteilen nachbilden.
Generell kann man jedes Modell mit ".inc filename" LTspice bekannt
machen egal ob es ein ".model ..." oder ein ".subckt ..." ist.
LTspice muss wissen ob man ein "Subccirucit" oder ein intrinsic "Model"
hat. Das wird durch das Attribut "Prefix" gesteuert.
Standard .model ...
Prefix:MN
Subcircuit .subckt ...
Prefix:X
Hallo Helmut.
Und das Alles noch kurz vor Weihnachten...
Helmut S. schrieb:>> Vgs entspricht Vto?>> Nein.>> Damit meine ich die Datenblattangabe von Ron bei einem Minimum Vgs.>> Beispiel von dem PSMN016-100PS>> 16mOhm bei Vgs=10V>> Das ist dann kein Mosfet der für die Ansteuerung mit nur 5V geeignet> ist.
In den Modell-Parametern bei LT finden sich u.a. die folgenden Namen:
Rg, Vto, Rd, Rs, Rb, Kp, Lambda, Cgdmax, Cdgmin, Cgs, Cgso, Cjo, Is, A,
M, N, TT, Vds, VJ, Ron, Qg, m f g
In dem Tutorial
http://www.simonbramble.co.uk/lt_spice/ltspice_lt_spice_tutorial_6.htm
findet sich die folgende Erläuterung
Vto Zero-bias threshold voltage
und dazu noch in der Ergänzung
Vto is the turn on voltage of the MOSFET
einzig Vto hätte also eine gewisse Ähnlichkeit mit Vgs.
Schaue ich ins Datenblatt beim IPA100N08N3 G, so steht da bei Maximum
ratings (ja, ich weiß...)
VGS gate-source voltage ±20V
erst das Diagramm Id/Vgs-Diagramm (auf Seite 6) gibt deutlichere
Auskunft.
Den o.g. Mosfet hatte ich mir zwischenzeitlich ausgesucht (Excel war da
sehr behilflich), weil er mit ähnlichen Werten zu dem ursprünglich
vorgesehenen Si7852DP aufwarten kann und er in der Datei standard.mos
vorliegt.
Jetzt ist in der Parameterliste des IPA100N08N3 G für Vto der Wert 3.9
Volt angegeben - gehe ich in das Id/Vgs-Diagramm, da lese ich ab, dass
der Mosfet bei etwa 3.9V (Tamb = 25°C) beginnt, leitend zu werden.
Ist da meine Betrachtung so falsch, wenn ich Vto und Vgs in einen Topf
werfe?
Den IPA100N08N3 habe ich gewählt, er hat das gewünschte Gehäuse, alle
anderen Parameter passen und in der Simulation verhält er sich ohne
weitere Änderung wie der ursprünglich vorgesehene Si7852DP.
Vto ist der Wert bei dem der Mosfet beginnt zu leiten. Das ist meistens
weniger interessant.
In einem Schaltregler ist man viel mehr daran interessiert die
Vgs-Spannung zu haben für den der Hersteller die 16mOhm Rdson
garantiert. Man muss nach garantierten Werten im Datenbaltt schauen und
für diese Werte den DC/DC Wandler dimensionieren. Die typischen Kurven
im Datenblatt sind für eine Dimensionierung zu gut.
> Nachtrag mit Excel-Datei
Vielen Dank fürs Veröffentlichen!
Kanns Du es bitte noch im .xls und .csv-Format posten?
> LTspice hat ein spezielles V-Mosfet-Modell VDMOS. Das haben> andere SPICE-Programme nicht.
Mike hat auf einem Seminar erklärt, dass die normalen Modelle eher für
JFETs gedacht, aber für Power-Fets unzureichend sind. Deshalb hat er das
neue Modell entwickelt.
