Belirli bir MOSFET'in kapısı için açılan dayanımı hesaplamak

Pek çok benzer soruyu aradım ve okudum, ancak MOSFET'in kayan geçidi için açılan bir direnç için doğru değerin nasıl hesaplanacağına dair özel bir cevap bulamadım. Görünüşe göre herkes soruyu 1K, 10K veya 100K “çalışması gereken” ile karıştırıyor.

Ben bir N-Kanal olsaydı IRF510 ve ben bir geçiş yapmak 9V dan kapısı gidecektim $V_{DS}$ 500mA de 24V, ben geçidin açılan direnç için kullanmak ve gereken değeri nasıl bu değeri hesaplamak mi?

Burada olarak kabul edilebilir bir kapı sonlandırma direnci sınırlarını belirlemek için nicel bir şekilde güç MOSFET için. $R_g$

Bu yapay yavaş yavaş (olacaktır ) yaklaşımı. Yani: $L^3$

• Çok basit FET modeli, sadece , C gs ve R g dahil. $C_{\text{gd}}$$C_{\text{gs}}$$R_g$
• FET kapasitörleri yalnızca doğrusal olarak kabul edilir.
• FET kapısı yoluyla kaynaktan aşağı çekilmiştir .$R_g$
• zorlama gerilimi doğrusal bir rampadan daha karmaşık değildir. $V_{\text{ds}}$

Bir (amacı ) yaklaşımı mümkün ama yine de anlamlı olarak basit bir model kullanarak, minimum çabayla maksimum anlayış / yararlılığını olsun. $L^3$

Model, dirençli aşağı çekmeli basit kapasitif bir ayırıcıdır. , frekans alanında çözüldü ve daha sonra zaman alanı için ters Laplace dönüştürüldü. $V_{\text{gs}}$

Bu model kullanılarak üç çalışma koşulu analiz edilmiştir:

1. Bir gerilim sırasında kaynağına drenaj görünür = ∞ . Bu, hiçbir zaman gerçek bir devrede gerçekleşmemesi gereken bir durumdur, ancak düşünmeyi öğreticidir. $R_g$$\infty$
2. Kapı aracılığıyla kaynağına sonlandırılır herhangi bir değişiklik ise, sonlu bir değere sahip V ds yavaş ve seyrek. Kullanılan her FET bu durumda biraz zaman harcar. Örneğin, başlangıç ​​sırasında tüm FET'ler kapalı kalmaları gereken bir dönemden geçerler ve V ds'de herhangi bir değişiklik mili-saniye boyunca gerçekleşir. Bu tür bir işlem sırasında, FET esasen pasif bir cihazdır. $R_g$$V_{\text{ds}}$$V_{\text{ds}}$
3. İle sık sık kısa yükselme ve düşüş süresi anahtarlama sonlu bir değere sahip olan. Çoğu FET bu durumda uzun süre harcama yapar. $R_g$

1. Sonlandırılmamış Kapısı: = $R_g$$\infty$

Ayarladıktan sonra = ∞ : $R_g$$\infty$

= C gd V $V_{\text{gs}}$$\frac{C_{\text{gd}} V_{\text{ds}}}{C_{\text{gd}}+C_{\text{gs}}}$

Yani, bu durumda, sadece ölçekli versiyonudur V ds ve ölçek faktörü kapasitif bölücü olan C gd ve C gs . IRF510 için: $V_{\text{gs}}$$V_{\text{ds}}$$C_{\text{gd}}$$C_{\text{gs}}$

$V_{\text{ds-max}}$
$C_{\text{gd}}$$C_{\text{rss}}$
$C_{\text{gs}}$$C_{\text{ciss}}$$C_{\text{gd}}$
$V_{\text{gth-min}}$

$V_{\text{gs}}$

$R_g$

$R_g$

$V_{\text{gs}}$$C_{\text{gd}} V_{\text{dsSlp}} R_g \left(1-e^{-\frac{t}{R_g \left(C_{\text{gd}}+C_{\text{gs}}\right)}}\right)$

$V_{\text{dsSlp}}$$V_{\text{ds}}$$R_g$$V_{\text{gs}}$

$V_{\text{ds}}$$R_g$

Neden buna bakarak zaman harcıyorsun? Eğer hepsi buysa, hepimiz sadece yuvarlanabilir, uyumaya devam edebilir ve mutlu olabiliriz. Ancak, bundan daha fazlası var, o yüzden bundan biraz sonraya bakalım.

$R_g$

$V_{\text{ds}}$$V_{\text{ds}}$

$V_{\text{gs}}$$\text{(20pF) }\text{(25V/50nsec) }\text{Rg} \left(1-e^{-\frac{\text{50 nsec}}{\text{(20pF + 115pF)} \text{ Rg}}}\right)$

$R_g$$V_{\text{gs}}$$R_g$

$R_g$$V_{\text{ds}}$$V_{\text{ds}}$$V_{\text{ds}}$

$V_{\text{ds}}$

için minimum değeri bulma$R_g$

$R_g$

$C_{\text{gs}}$$C_{\text{gd}}$$V_{\text{ds}}$

Seri LC rezonans devresi için:

$\frac {Z_o} {R}$$Z_o$$\sqrt {\frac {L} {C}}$

$C_{\text{gs}}$$Z_o$$R_g$$Z_o$$R_g$$Z_o$

Akılda Tutulması Gereken Bazı Şeyler

• $R_g$
• $R_g$$R_g$$R_{g-\max }$$R_g$$R_{g-\min }$
• Tüm FET'ler dV / dt efektleri, özellikle de eski teknoloji parçaları gösterir.

Bunun, MOSFET'lerde kapı devresi direnci hakkında gerekli olan minimum bilgi olduğunu düşünün.

1 kΩ, 10 kΩ veya 100 kΩ çalışması gerekir.

Bir toplamanın amacının ne olduğunu ve ne zaman önemli olduğunu düşünün. Normal çalışma sırasında kapı genellikle aktif olarak her iki yönde de sürülür. Bir açılan rezistör o zaman işe yarar bir şey yapmaz ve en iyisi buna engel olmaz.

Genellikle, bir açılırlığın amacı, aktif kapı tahrik devresi yüksek empedanstayken başlatma sırasında FET'i uzak tutmaktır. Bu, örneğin kapı doğrudan bir mikrodenetleyici piminden sürülüyorsa gerçekleşebilir. Mikro saatin çalışmaya başlamadan önce 10 ms / sn olabilir ve pimi bilinen bir çıktı durumuna sokan talimatları yerine getirmek için etrafta dolaşır. Örneğin, bazı indüktörlerin doygunluğunu önlemek için FET'in bir seferde sadece birkaç µs açık olması durumunda, bu kötü olabilir. Bu gibi durumlarda, sadece FET uyanmak aşırı akıma neden olmaz, aynı zamanda aşırı akım beslemenin tamamen yükselmesini önler, esas olarak devreyi süresiz olarak kronbar modunda kilitler.

Öyleyse, açılan listenin değerini belirlemek için kriterler nelerdir? Bir uçta, direncin yeterince düşük olması gerekir, böylece geçit zaman içerisinde boşalır ve başlangıçtaki geçici geçişlerden yakalayıcı kapline rağmen düşük durumda tutulabilir. Bir FET'in kapısı çok yüksek bir dirence sahiptir ve çoğunlukla kapasitif görünür. Büyük bir direnç bile sonunda geçit kapasitansını boşaltabilir. Sınırlayıcı faktör, cihazın ne kadar hızlı kapatılabileceğini ve sonra tekrar açılabileceğini göstermektedir. Genellikle bu olsa sorun değil. Başlangıçtaki geçici olaylara rağmen geçidi düşük tutmak, bu geçici alanların nereden geldiğini ve geçit düğümü üzerinde ne kadar güçlü bir şekilde birleşeceklerini bilmek neredeyse imkansız olduğundan, yargılamak daha zordur. Bu yüzden böyle bir aralık görüyorsunuz. Kimse gerçekten neye ihtiyaç duyulduğunu bilmiyor, bu yüzden deney yapıyor ve alçaltıyorlar ya da daha büyük olasılıkla, güzel bir numara seç. Farklı insanların iyi fikirleri farklıdır.

Diğer taraftan, açılan kısmın, kapıyı hızlı bir şekilde veya hiç kullanmayacak olan önemli akımı çekmesini istemiyorsunuz. Anahtarlama sırasında 1 A sağlayabilen bir FET sürücüsü kullanıyorsanız, 1 kΩ açıklığa sahip ekstra 10 mA büyük oranda önemsizdir. Öte yandan, kapı doğrudan bir mikro pimden sürülüyorsa, 1 kΩ'lik bir pulluğun ekstra 5 mA'sı önemli bir rahatsızlık olabilir. Bu durumda, 10 kΩ daha iyi olurdu. Bundan daha yükseğe çıkmak nadiren gerekli, ancak FET'in uzun süre açık kaldığı bazı düşük güç devrelerinde 100 kΩ isteyebilirsiniz.

Dediğim gibi, 1 kΩ, 10 kΩ veya 100 kΩ çalışmalı.