R gate Mosfet

Здесь принимаются все самые невообразимые вопросы... Главное - не стесняйтесь. Поверьте, у нас поначалу вопросы были еще глупее :)
Ответить
Родился
Аватара пользователя
Сообщения: 11
Зарегистрирован: Вт апр 06, 2010 12:56:52

Сообщение AnimalRoman »

Здравствуйте всем! Пожалуйста помогите понять как выбирать номинал резистора Rgate который подключен между HO (out) выходом драйвера и gate (затвором) МОСФЕТа. Этот резистор служит вроде как для срезания фронтов и устранения защелкивания триггеров в драйвере.
Вложения
Резистор.gif
(4.1 КБ) 988 скачиваний
Надпись на экране в кинотеатре : "Эта надпись нечитаемая" Simpsons (C)
Реклама
Открыл глаза
Сообщения: 71
Зарегистрирован: Ср янв 20, 2010 20:55:10
Откуда: Новосибирск

Сообщение kospov »

Не особо уверен, но насколько я помню резистор может только снизить напряжение. А полевичёк если с изоллированным затвором - то ему это просто скорость переключения притупит, но исходя из их дурной чувствительности ты даже разницы не вкусишь, я на полевички ставлю от 1 до 10 кОм на затвор, ито с целью профилактики от пробоя.
Контактная информация:
Реклама
Встал на лапы
Сообщения: 108
Зарегистрирован: Вс ноя 22, 2009 22:50:34

Сообщение gecube »

на мой взгляд практика:
- существуют микросхемы драйверов полевых транзисторов.
- есть необходимость этими микросхемами управлять как MOSFET'ами, так и JFET'ами
- JFET отличаются от MOSFET. Причем существенно: у JFET надо учитывать, что всегда течет ток gate->source. Он маленький, но есть. А у MOSFET - нет. Т.к. он с изолированным затвором. Поэтому этот резистор нужно ставить для JFET, а для MOSFET не надо.
Для JFET ставится резистор около 100-200 Ом в цепи затвора, если я не ошибаюсь. Для MOSFET такой транзистор резко ухудшает процессы открытия/закрытия и они через пару минут обычно изображают из себя фейерверк.
ссылко
- для MOSFETа этот резистор бессмысленен. Он будет затягивать фронты, а это плохо. Касательно описанного "снижения напряжения" - для MOSFET'а не согласен. Не будет его.
В остальном рекомендую почитать Хоровица, Хилла "Искусство схемотехники" или Титце, Шенка "Полупроводниковая схемотехника".
ремонтник :-)
Контактная информация:
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 9592
Зарегистрирован: Сб дек 06, 2008 17:46:49
Откуда: город Таганрог

Сообщение Moskatov »

gecube писал(а):...ставится резистор около 100-200 Ом в цепи затвора, если я не ошибаюсь. Для MOSFET такой транзистор резко ухудшает процессы открытия/закрытия
Правильно, затворный резистор /обычно R≈10…100 Ом/ (или ферритовое колечко, надетое на вывод затвора MOSFET и др.) необходим, чтобы замедлить длительность времени открывания и закрывания MOSFET.
gecube писал(а):...они через пару минут обычно изображают из себя фейерверк.
С точностью до наоборот.
gecube писал(а):MOSFETа этот резистор бессмысленен. Он будет затягивать фронты, а это плохо.
Если не использовать затворный резистор и не принимать мер по разумному увеличению длительности времени открывания MOSFET, то весьма велика вероятность, что MOSFET самопроизвольно откроется тогда, когда не подано отпирающее напряжение со всеми вытекающими последствиями.
gecube писал(а):В остальном рекомендую почитать Хоровица, Хилла "Искусство схемотехники" или Титце, Шенка "Полупроводниковая схемотехника".
Рекомендую прочитать букварь "Семёнов Б. Ю. Силовая электроника: от простого к сложному. — М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2006. — 416 с., ил.", особенно стр. 125 - 130, где подробно изложено назначение затворного резистора.
"Кто мы, зачем мы здесь, живы мы или нет. Дикой пчеле всё равно, мир для неё внизу – только дорога цветов".
©Булат Габдрахманов
Контактная информация:
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Встал на лапы
Сообщения: 108
Зарегистрирован: Вс ноя 22, 2009 22:50:34

Сообщение gecube »

Moskatov
Если не использовать затворный резистор
Скажите-ка это разработчикам современной электронной аппаратуры. Ну, нет там отдельного затворного резистора. Могу предположить, что засунули его куда поглубже в драйвер или ШИМ (если драйвера у него встроенные), если речь об импульсном источнике. Но это все равно cheat :-)
Второе типовое применение ПТ - линейный (параметрический) стабилизатор напряжения. В качестве управления - ОУ типа LM358. Резисторов по затвору не ставят. Также неоднократно сталкивался с ситуациями, когда MOSFET управлялся напрямую с ног ИС (микроконтроллер, GPIO какой-либо м/сх или еще что-то).
Так что Вы теоретик или практик? 8) За свои слова готов отвечать и привести реальные примеры реальных схем.
ремонтник :-)
Контактная информация:
Реклама
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 9592
Зарегистрирован: Сб дек 06, 2008 17:46:49
Откуда: город Таганрог

Сообщение Moskatov »

gecube писал(а):Скажите-ка это разработчикам современной электронной аппаратуры. Ну, нет там отдельного затворного резистора.
Именно разработчики ИИП и ставят затворные резисторы на MOSFET. Берите принципиальные схемы ИИП с ключевыми MOSFET и смотрите. :wink: Как говаривал один из админов этого форума "учите мат часть". :))
gecube писал(а):Ну, нет там отдельного затворного резистора. Могу предположить, что засунули его куда поглубже в драйвер или ШИМ
А Вы говорили, что его нет. :)) Если резистор находится, например, внутри ИМС, то это не говорит, что его нет.
gecube писал(а):Второе типовое применение ПТ - линейный (параметрический) стабилизатор напряжения.
Всё выше мною сказанное (в этом и предыдущих постах) справедливо сугубо для случая переключения MOSFET на высокой частоте, т.е. не имеет никакого отношения к линейным стабилизаторам.
gecube писал(а):Так что Вы теоретик или практик?
И то, и другое. Раньше работал ремонтником РЭА. :wink:
Вложения
Typical and firm schemes with MOSFET 2.zip
6 типовых схем и схем промышленных устройств с MOSFET's в качестве ключей
(169.91 КБ) 399 скачиваний
Typical and firm schemes with MOSFET 1.zip
7 типовых схем и схем промышленных устройств с MOSFET's в качестве ключей
(233.84 КБ) 318 скачиваний
Последний раз редактировалось Moskatov Ср апр 07, 2010 06:50:35, всего редактировалось 1 раз.
Контактная информация:
Реклама
Модератор
Аватара пользователя
Сообщения: 13490
Зарегистрирован: Ср ноя 26, 2008 16:34:25
Откуда: Тамбовская обл.

Сообщение ploop »

Правильно, затворный резистор /обычно R≈10…100 Ом/ (или ферритовое колечко, надетое на вывод затвора MOSFET и др.) необходим, чтобы замедлить длительность времени открывания и закрывания MOSFET.
Я всегда думал, что для ограничения всплесков тока при перезаряде затворных емкостей...
Если не использовать затворный резистор и не принимать мер по разумному увеличению длительности времени открывания MOSFET, то весьма велика вероятность, что MOSFET самопроизвольно откроется тогда, когда не подано отпирающее напряжение со всеми вытекающими последствиями.
Поясните, почему это происходит?
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 9592
Зарегистрирован: Сб дек 06, 2008 17:46:49
Откуда: город Таганрог

Сообщение Moskatov »

ploop писал(а):Поясните, почему это происходит?
Цитирую с. 122 книги "Семёнов Б. Ю. Силовая электроника: от простого к сложному. — М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2006. — 416 с.":
"Читатель, вероятно, немало удивится, если узнает, что встроенный диод — на самом деле не диод, а... биполярный транзистор, включенный параллельно силовым электродам полезного полевого транзистора так, как это показано на рис. 7.5. Из рисунка видно, что база паразитного биполярного транзистора VT подключена к технологическому основанию, на котором расположен p-n-переход. Это технологическое основание называется подложкой. Между подложкой и истоком имеется некоторое омическое сопротивление R, между подложкой и стоком — паразитный конденсатор С. Емкость этого конденсатора, к счастью, невелика, но ее величины окажется достаточно для включения паразитного транзистора при условии быстрого спада или роста напряжения «сток-исток». Произойти такое явление может, например, при коммутации токов большой величины. Чем это грозит для электрической схемы, понятно: в тот момент, когда мы считаем транзистор закрытым, он вновь открывается, что зачастую может вывести схему из строя."

Вывод: если не ограничивать скорость роста и спада импульсов управления MOSFET, то паразитная биполярная структура в нём может открыться.

Цитирую стр. 85 книги "Браун М. Источники питания. Расчёт и конструирование.: Пер. с англ. — К.: «МК-Пресс», 2005. — 288 с., ил. (Brown Marty. Power supply cookbook. Second edition. — Elsever science, 2001)":
"Скорость обычно управляется путем размещения резистора последовательно между драйвером и затвором. В импульсных источниках питания, когда требуется быстрое переключение, резистор с сопротивлением более 27 Ом нежелателен, поскольку скорость переключений упадет, а его потери, связанные с переключениями, существенно возрастут. Резисторы большего сопротивления, установленные последовательно с затвором, при переключении напряжения стока будут создавать кратковременные колебания."

Вывод: выбор величины затворного резистора осуществляют под конкретную цепь, определённый MOSFET. Относительно высокое сопротивление затворного резистора плохо, т.к. увеличивает коммутационные потери, малое сопротивление тоже плохо, т.к. может привести к потере управляемости и самопроизвольному открыванию MOSFET.
Вложения
Ris_7_5.png
Рис. 7.5. Паразитный диод в составе полевого транзистора
(4.68 КБ) 830 скачиваний
"Кто мы, зачем мы здесь, живы мы или нет. Дикой пчеле всё равно, мир для неё внизу – только дорога цветов".
©Булат Габдрахманов
Контактная информация:
Модератор
Аватара пользователя
Сообщения: 13490
Зарегистрирован: Ср ноя 26, 2008 16:34:25
Откуда: Тамбовская обл.

Сообщение ploop »

М. Брауна читал, а вот Семёнова нет. Благодарю.
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 5759
Зарегистрирован: Ср ноя 11, 2009 17:19:30
Откуда: Воронеж

Сообщение >TEHb< »

А зачем тогда специальные драйверы, что вкачивают в затвор ток в импульсе до ампера? Чем круче фронты, тем меньше переходных процессов, а значит ниже тепловыделение и выше КПД. Насколько я понял резистор стоит больше для микросхемы, чем для транзистора. Тоесть получается, что драйвер это утка маркетологов чтоли? Особо этим вопросом не занимался, так что могу и соврать ненароком.
Усложнять просто. Упрощать сложно.
Контактная информация:
Модератор
Аватара пользователя
Сообщения: 13490
Зарегистрирован: Ср ноя 26, 2008 16:34:25
Откуда: Тамбовская обл.

Сообщение ploop »

А зачем тогда специальные драйверы, что вкачивают в затвор ток в импульсе до ампера?
Драйверы помогают избежать "громоздких" схем управления ключами, и их расчета, что сокращает время разработки и ошибки. Можно, конечно, и без них обойтись.
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 9592
Зарегистрирован: Сб дек 06, 2008 17:46:49
Откуда: город Таганрог

Сообщение Moskatov »

>TEHb< писал(а):А зачем тогда специальные драйверы, что вкачивают в затвор ток в импульсе до ампера?
Далеко не всякий источник сигнала, которому надлежит управлять MOSFET на высокой частоте, способен отдать такой ток, как специальный драйвер. Поэтому драйверы применяют для согласования.
>TEHb< писал(а):Насколько я понял резистор стоит больше для микросхемы, чем для транзистора.
Затворный резистор нужен для предотвращения отпирания паразитной биполярной структуры в MOSFET. Это самопроизвольное отпирание MOSFET может привести не только к выходу из строя транзистора, но и разрушению драйвера.

Цитирую с. 333 книги "Семёнов Б. Ю. Силовая электроника: от простого к сложному. — М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2006. — 416 с.":
"Типовая схема включения драйвера приведена на рис. 14.11. Конденсаторы С1 и С3 — фильтрующие. Фирма-производитель рекомендует располагать их как можно ближе к соответствующим выводам. Конденсатор С2 и диод VD1 — бутстрепный каскад, обеспечивающий питание каскада, управляющего верхним ключом. Резисторы R1 и R2 — затворные. Затворные резисторы также «спасают» драйвер от неприятного явления, называемого защелкиванием..."
>TEHb< писал(а):Тоесть получается, что драйвер это утка маркетологов чтоли?
Нет. Драйвер – вещь нужная и полезная. Только надо учитывать, где и при каких показаниях он необходим.
Вложения
Ris_14_11.tif
Рис. 14.11. Типовая схема включения IR2113
(5.42 КБ) 803 скачивания
"Кто мы, зачем мы здесь, живы мы или нет. Дикой пчеле всё равно, мир для неё внизу – только дорога цветов".
©Булат Габдрахманов
Контактная информация:
Родился
Аватара пользователя
Сообщения: 11
Зарегистрирован: Вт апр 06, 2010 12:56:52

Сообщение AnimalRoman »

Я как понял выбирать его надо не очень большим. Но вот если например брать его 200 ом или 100 ом, то вроде говорят что фронты заваливать будет. Вобще производители некоторых драйверов настоятельно рекомендуют ставить этот резистор номиналом 4.7 ом. Что по этому поводу думаете?
Надпись на экране в кинотеатре : "Эта надпись нечитаемая" Simpsons (C)
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 9592
Зарегистрирован: Сб дек 06, 2008 17:46:49
Откуда: город Таганрог

Сообщение Moskatov »

AnimalRoman писал(а):Я как понял выбирать его надо не очень большим.
Да.
Контактная информация:
Модератор
Аватара пользователя
Сообщения: 13490
Зарегистрирован: Ср ноя 26, 2008 16:34:25
Откуда: Тамбовская обл.

Сообщение ploop »

Вобще производители некоторых драйверов настоятельно рекомендуют ставить этот резистор номиналом 4.7 ом. Что по этому поводу думаете?
Я бы какой рекомендуют, такой и поставил. Отходить от рекомендаций/даташитов надо лишь в том случае, когда очень хорошо понимаешь, что делаешь.
Родился
Аватара пользователя
Сообщения: 11
Зарегистрирован: Вт апр 06, 2010 12:56:52

Сообщение AnimalRoman »

Спасибо всем большое за помощь! ОЧень радует, что форум живой и люди готовы помогать!))
Надпись на экране в кинотеатре : "Эта надпись нечитаемая" Simpsons (C)
Грызет канифоль
Сообщения: 252
Зарегистрирован: Пт апр 05, 2013 09:55:02

Сообщение kentik »

Объясните пожалуйста причину возникновения таких странных картин на затворе мосфета
Изображение

что за уступ образуется на закрытии мосфета:
Изображение

более подробно в этой теме
Ответить

Вернуться в «Теория»