neon писал(а):Для примера, они включали транзистор (1200 В, 12 А, 100 нКл) за время около 1 нс, хотя по спецификации он включается за 18 нс. Напряжение на стоке транзистора составляло 1000 В. Максимальное напряжение на затворе 40 В (предельное для данного транзистора).
Чтобы переключить транзистор с полным зарядом затвора 100 нКл за 1 нс потребуется затворный ток во время переключения в 100 (СТО) Ампер.
Затворные цепи транзистора попросту не выдержат такого тока, да и с рефлексом от Миллера на затвор там будет далеко не 40 вольт...
Фантазия, уважаемый...
это не фантазия, а реальность. Просто вы не знаете все особенности MOSFET. Для управления данным транзистором в драйвере на выходе стоит комплементарная пара MOSFET с пиковым током всего 20 А.
первый канал — напряжение на затворе, второй — напряжение на стоке (стоит делитель напряжения). Точное время включения 1,2 нс. Посмотрите при каком напряжении на затворе транзистор полностью открылся. При изменении напряжения питания драйвера от 40 В до 20 В время включения увеличивается всего на 0,3 нс (напряжение на стоке 200-1000 В).
"То, что я понял, - прекрасно, из этого я заключаю, что остальное, что я не понял, - тоже прекрасно". Сократ.
Может я и не знаю всех особенностей МОСФЕТов, но для высоковольтных транзисторов этого типа сопротивление канала оказывается в номинале лишь при напряжениях затвора порядка 10 вольт. А при 10 вольтах на затворе Миллер уже полностью перезаряжен (Миллер перезаряжается как раз во время опрокидывания ключа), а значит ток этого процесса равен отношению полного заряда затвора ко времени его перезаряда. Сиречь 100 ампер в импульсе.
Или Вам удалось доказать, что ток не равен отношению изменения заряда ко времени его изменения?
ЗЫ. Может я конечно и тут ошибаюсь, но время задержки составило более 4 нс.
Время перезаряда - это не только фронт...
neon писал(а):100 А за время 1 нс при частоте 100 кГц даст небольшой средний ток.
Я в каком то месте говорил про средний ток?
КРАМ писал(а):Чтобы переключить транзистор с полным зарядом затвора 100 нКл за 1 нс потребуется затворный ток во время переключения в 100 (СТО) Ампер.
Но любой МОСФЕТ имеет ограничение по току затвора, в том числе, ИМПУЛЬСНОМУ. И не важно какой будет средний ток. Теплопередача по кристаллу имеет инерционный характер, поэтому в районе омических контактов образуются ТЕПЛОВЫЕ ТОКОВЫЕ ПЯТНА. Они способны разрушить полупроводниковую структуру даже за наносекунды. Тепловыделение в отличии от теплопередачи БЕЗИНЕРЦИОННО.
вы ошибаетесь в ваших доводах, т. к. привыкли к стандартным решениям. В данном случае драйвер питался от напряжения 20-40 В и в цепи затвора стояли резисторы с общим сопротивлением 1 Ом. При этом импульсный ток не мог превышать значения 40 А даже при использовании идеальных элементов.
В экспериментах авторы подключали ещё один драйвер параллельно и это снизило скорость включения лишь на 0,2 нс, а изменение сопротивления затворного резистора от 0,5 до 2 Ом практически не влияло на скорость:
На скорость переключения влияют в основном паразитные индуктивности.
Последний раз редактировалось neon Пн окт 06, 2014 09:30:18, всего редактировалось 1 раз.
"То, что я понял, - прекрасно, из этого я заключаю, что остальное, что я не понял, - тоже прекрасно". Сократ.
neon писал(а):видать вы ошибаетесь в ваших доводах.
Если и ошибаюсь, то не я а классическая физика, ибо формула I = dQ/dt - это оттуда...
Но вряд ли физика ошибается, скорее это делаете Вы.
Если все как Вы рассказали имеет место быть, то полный заряд затвора не равен 100 нКл.
Но если в даташите стоит величина этого заряда 100 нКл, а разработчик положил на эту величину "болт", то на этого разработчика ложится весь груз ответственности за последствие этого шага в серийном производстве, когда в следующей партии транзисторов все будет плохо...
транзистор был APT1201R2BFLL, общий заряд затвора которого равен 100 нКл. Вы считаете, что Microsemi (APT) халатно относится к данным в спецификации? Сильно сомневаюсь. Дело не в данных, а в том, что ваших знаний в этой области не хватает. Да и нет необходимости опираться на данные в спецификации, т. к. общий заряд затвора измеряется определённым образом и имеет отношение к стандартному управлению.
"То, что я понял, - прекрасно, из этого я заключаю, что остальное, что я не понял, - тоже прекрасно". Сократ.
Мне кажыца, што класическая физика ну некак ни спасобна аписат прероду импулсных працесов в столь хитропопай структуре, как МАСФИТ. Такшта КРАМ ниправ, иба НИОН -- это всётаки НИОН, и ему видней.
В догон.
Транзисторы с зарядом в 100 нКл в принципе не могут быть быстрыми. Да и корпус этих МОСФЕТов (ТО247 и D2PAK) не рассчитан на такие скорости переключения. При фронтах в 1...2 нс на индуктивностях выводов будут стоять такие звоны, что согласовать их будет в принципе невозможно...
Скоростные транзисторы имеют безиндуктивный корпус типа PQFN или аналогичные.
КРАМ писал(а):Смотрим даташит и удивляемся, какие 1 нс? Вы вообще о чем?
вы считаете, что я не смотрел спецификацию на данный транзистор? Я вам предоставил осциллограмму напряжений на стоке и затворе, где видно, что данный транзистор включается за время около 1 нс.
КРАМ писал(а):Транзисторы с зарядом в 100 нКл в принципе не могут быть быстрыми.
это не так.
КРАМ писал(а):Да и корпус этих МОСФЕТов (ТО247 и D2PAK) не рассчитан на такие скорости переключения.
транзистор APT30M75BLL (TO-247) переключался с данным драйвером за время 3 нс, примерно в 2,5 два раза медленней чем ВЧ-MOSFET, который имеет по спецификации время включения 2 нс.
КРАМ писал(а):При фронтах в 1...2 нс на индуктивностях выводов будут стоять такие звоны, что согласовать их будет в принципе невозможно...
сложно, но можно. Плотная компоновка, близость расположения драйвера к MOSFET + резисторы в цепи затвора с низкой индуктивностью.
"То, что я понял, - прекрасно, из этого я заключаю, что остальное, что я не понял, - тоже прекрасно". Сократ.
Уважаемый, я несколько притомился рассказывать Вам очевидные вещи.
Индуктивность выводов КОРПУСА невозможно изменить, как их не присоединяй.
Для себя я выводы сделал, на том и закончим дебаты.
Извините.
ваши очевидные вещи не стыкуются с реальностью. Я вам написал конкретные экспериментальные данные по использованию обычных MOSFET вместо RF-MOSFET. Вы можете остановится на 18 нс из спецификации. Ваш стакан знаний полон и заполнить его невозможно.
"То, что я понял, - прекрасно, из этого я заключаю, что остальное, что я не понял, - тоже прекрасно". Сократ.
КРАМ пытается намекнуть, что... если конечно физика 8го класса мне не врала, Заряд в Кулонах равен току в Амперах на время в секундах. Тогда, если q = I* t, то I = q / t. Стало быть:
I = 10^-7 Кл / 1,2 * 10^-9с = 83,3А.
Т.е. что этот заряд заполнить за это время, нужен ток средняя величина которого за 1нс составит 83,3А. А самое начало пика будет и того больше. для такого тока нужно сопротивление участка цепи, при питании 40В, не более 0,5Ом. В итоге ни о каких резисторах и речи быть не может. Более того, на такой частоте, как уже отметили, индуктивность даже короткого участка провода уже будет весомой помехой.
я давно понял что он пытался мне донести, но он отталкивается от стандартных вещей. Для примера, если посмотреть в спецификацию на биполярный транзистор, то нельзя даже близко предположить, что он может включаться за время менее 1 нс. Это называется лавинный режим. Так и для MOSFET. Есть способы быстрой перезарядки ёмкости затвора, вот и всё. В данном случае импульсный ток затвора не превышает 20-40 А. Даже при 20 А MOSFET (см. выше) включается за время менее 2 нс.
"То, что я понял, - прекрасно, из этого я заключаю, что остальное, что я не понял, - тоже прекрасно". Сократ.
neon писал(а):Так и для MOSFET. Есть способы быстрой перезарядки ёмкости затвора, вот и всё.
Любезный, пока экспериментатор не опубликует схему и методику эксперимента, которая может быть повторена любым желающим это сделать, до тех пор всякого рода "оригинальные" заявления типа Вашего - ПУСТОЙ БАЗАР.
Использование двухтактных драйверов не является оригинальной идеей. Есть огромное количество микросхем для этой цели. И они не позволяют перезаряжать затвор быстрее, чем это позволяет традиционная физика.
Поэтому вместо пустых пререканий и беспонтовых деклараций Вам следовало бы изложить ПРОВЕРЯЕМУЮ идею.
Либо помалкивать.
Вообщето для ВЧ-полевиков в даташитах приводятся чатотные характеристики и даже больше, что только вч-шники понимают, но так эти транзюки позиционируются чисто под линейный режим.
Так и для MOSFET. Есть способы быстрой перезарядки ёмкости затвора, вот и всё.
Любезный, пока экспериментатор не опубликует схему и методику эксперимента, которая может быть повторена любым желающим это сделать, до тех пор всякого рода "оригинальные" заявления типа Вашего - ПУСТОЙ БАЗАР.
Использование двухтактных драйверов не является оригинальной идеей. Есть огромное количество микросхем для этой цели. И они не позволяют перезаряжать затвор быстрее, чем это позволяет традиционная физика.
Поэтому вместо пустых пререканий и беспонтовых деклараций Вам следовало бы изложить ПРОВЕРЯЕМУЮ идею.
Либо помалкивать.
Я имхо предполагаю, что возможно всеже есть некий способ феноменально быстрого манипулирования включением\выключением, но он не связан с теорией заряда конденсатора напрямую, которая четко ставит все лимиты, а с некоторыми особенностями мосфетов и их включением в специфическую цепь, но это очень имхо, и очень вероятно с большими потерями
а вот миллер вроде почти полностью устраняется в тщательном каскодном включении(читал из теории) ?
http://catalog.gaw.ru/index.php?page=document&id=6875
Каскодное включение само по себе Миллер не устраняет. Сам эффект в ключе остается.
Паразитная емкость сток-затвор никуда не исчезает.
Все что можно тут сделать, это пассивными или активными цепями УСКОРИТЬ разряд-заряд этой емкости. Причем эти цепи подключаются к затвору НАПРЯМУЮ, без резистора ограничения тока. То есть сам ток затвора должен быть высоким, чтобы напряжение на затворе не вызвало ложного отпирания ключа или вообще не превысило допустимого по отношению к истоку как в отрицательной, так и в положительной области.
Что касается скорости переключения, то даже применив активную защиту от Миллера, уменьшить время переключения на порядок не получится. А задержки так вообще останутся.
Друзья... Прочёл статью, немного почёркал на бумаге, и задумался. 100% никому ничего не заявляю, однако вот чего заприметил:
Этот график НЕОН уже показывал. Присмотревшись отмечаем для себя характерное изменение в момент, когда напряжение на затворе достигает 12В. И, если представить что сигналы просто отстали по фазе, именно в этой точке транзистор можно считать открытым. далее видим, что заряд идёт. т.е. это не все 100нКл, но факт переключения был.
Теперь берём из даташиту ёмкость транзистора 2,5нФ, напряжение которое нас интересует 12В, время по графику около 3нс. По формулам всё той же школьной физики C = I * t / U. Тогда I = C * U / t. Подставляем, считаем, и приходим к результату в 10 ампер. Ток в 10 ампер зарядит ёмкость в 2,5нФ до напряжения 12В и откроет транзистор. Так получается. Мне лично проверить нечем, осциллограф не записывающий, а лучевой.
Мне кажется что ошибки тут нет. Всё дело в риторике. Как видим, открыть транзистор 1 раз мы смогли быстро. Но это не финальная точка. По графику напряжения на затворе мы какбэ ещё в переходном процессе. Закрытие, о графикам статьи, занимало времени больше. И не могло идти мгновенно после открытия. Вот в чём вся и суть. Получить 1 фронт в (на самом деле там 2,2нс на графике) можно. Но это не гарантирует нам выход на частоту в 227МГц. Это просто один фронт.
