Предельная частота переключения полевого транзистора

@woofir46 · Регистрация: 01.11.2013

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Доброе время суток.
Никак не удается найти ответ на вопрос.
Есть транзистор, http://www.irf.som/product-inf... rf3805.pdf, как посчитать какой частоты можно подавать шим на него, если ток драйвера равен например 200мА.
У меня вот такой дравйвер но транзисторы сильно греются при частоте 50кГц http://www.irf.som/product-inf... r25606.pdf
Хочу узнать какой ток заряда нужен чтобы транзистор открывался быстрее.

https://pp.vk.me/c619821/v619821253/1b695/-xPSqs6drbU.jpg

https://pp.vk.me/c619821/v619821253/1b69d/BXGLezyWxX0.jpg

Спасибо.

@яверт · 21.09.2014, 16:56

Сообщение от woofir46

Хочу узнать какой ток заряда нужен чтобы транзистор открывался быстрее.

Больший, зависимость линейная, заряд = ток * время :)
Ваш Кэп.

Сообщение от woofir46

Есть транзистор, http://www.irf.som/product-inf... rf3805.pdf, как посчитать какой частоты можно подавать шим на него, если ток драйвера равен например 200мА.

290нКл/0.2А=1.45мкс, у вас на осциллограмме быстрее получилось (до 10В Vgs), видимо без нагрузки. А частота ШИМ это дело компромисса, 50Кгц это период 20мкс, чем больше соотношение времени переключений (особенно в области эффекта Миллера) к периоду ШИМ`а тем больше потерь...

@IT_Exp · 22.09.2014, 10:18

амперы нужны по уму. 200ма - ни о чём, это только для маломощных транзисторов с малой ёмкостью затвора, а ваш транзистор слишком мощный отсюда и большая ёмкость (аж 7960нф)

вы б лучше написали, что именно делаете

@woofir46 · 22.09.2014, 11:15

290нКл/0.2А=1.45мкс

Сообщение от Johmmy0007

амперы нужны по уму. 200ма - ни о чём, это только для маломощных транзисторов с малой ёмкостью затвора, а ваш транзистор слишком мощный отсюда и большая ёмкость (аж 7960нф)

вы б лучше написали, что именно делаете

Вот пытаюсь и понять как по уму :(

Делаю трехфазный мост для двигателя 24В 6-12А, сделал прототип, двигатель крутится, но в драйверах не разобрался взял на обум, могу так же взять и мощьнее драйвер, но хочется как то осознанно подобрать.

А как объективно посчитать из этой емкости какой ток необходимо обеспечить?

@IT_Exp · 22.09.2014, 11:26

Яверт вам написал, в принципе.
почитайте: семёнов. силовая электроника. это должно стать вашей настольной книгой, если занимаетесь такими вещами.
принцип несложен, формула из физики:
Q=uc=it
расчёт ведётся по Qg (Total Gate Charge) из даташита. т.е. задаёте время и получаете минимально нужный ток i=Qg/t

по ёмкости расчёт не ведут, поскольку транзистор не чисто ёмкость и существует эффект миллера, резко увеличивающий эту ёмкость при работе транзистора

и я не понял всё-таки, какой драйвер нужен, что за схема, полумост если нужен - попробуйте ir2110

ну и транзистор замените - нафиг он такой, если вам всего 12а надо?

@woofir46 · 22.09.2014, 17:27

Сообщение от Johmmy0007

Яверт вам написал, в принципе.
почитайте: семёнов. силовая электроника. это должно стать вашей настольной книгой, если занимаетесь такими вещами.
принцип несложен, формула из физики:
Q=uc=it
расчёт ведётся по Qg (Total Gate Charge) из даташита. т.е. задаёте время и получаете минимально нужный ток i=Qg/t

по ёмкости расчёт не ведут, поскольку транзистор не чисто ёмкость и существует эффект миллера, резко увеличивающий эту ёмкость при работе транзистора

и я не понял всё-таки, какой драйвер нужен, что за схема, полумост если нужен - попробуйте ir2110

ну и транзистор замените - нафиг он такой, если вам всего 12а надо?

А можно пояснить что такое вообще Q total gate, это общий заряд который требуется приложить чтобы открыть? Или закрыть и открыть? Емкости ведь надо вначале зарядить, а после выключения разрядить.. Недопонимаю что характеризует эта величина?

А как понять примерно желаемое время чтобы потом посчитать минимальный ток, оно должно быть порядка -9? Чем меньше тем лучше и все?
По схеме,

https://pp.vk.me/c7004/c620325/v620325253/1a50e/L25UdEaTU7M.jpg
Видимо когда я выбирал транзистор исходил из того больший запас по току плохо не будет.

@IT_Exp · 22.09.2014, 19:12

>>идимо когда я выбирал транзистор исходил из того больший запас по току плохо не будет.

многие делают эту ошибку. Увы ничего бесплатного не бывает. С ростом мощности транзистора (в статике это хорошо) резко ухудшаются его динамические хар-ки, что вы и наблюдаете.
возьмите транзистор попроще и, возможно, проблема резко уменьшится (навскидку, может даже irfz24 хватит, но тут надо подбирать). хотя драйвер, по-любому, неудачный

>>А как понять примерно желаемое время чтобы потом посчитать минимальный ток, оно должно быть порядка -9? Чем меньше тем лучше и все?

именно, тепло рассеивается в основном на переключении, поэтому время переключения и нужно минимизировать.

>>А можно пояснить что такое вообще Q total gate, это общий заряд который требуется приложить чтобы открыть? Или закрыть и открыть? Емкости ведь надо вначале зарядить, а после выключения разрядить.. Недопонимаю что характеризует эта величина?

Я вам говорил, почитайте семёнова, там всё написано.
Да - это заряд, который нужно вдуть полевику, чтоб он открылся, и столько ж соответственно выкачать, чтоб закрылся.
почему именно зарядом приходится оперировать, а не просто ёмкостью затвора, я выше писал.

>>а после выключения разрядить..

ну только не после выключения, а для выключения.

@woofir46 · 23.09.2014, 09:30

Хорошо, стало вроде понятно, еще почитаю Семенова.
Спасибо Johmmy0007 и Яверт
:)

@woofir46 · 30.09.2014, 15:22

А как быть с тем, что менее мощные транзисторы, с меньшим Qg, имеют большее сопротивление открытого канала, не 2мОм, а 24мОм, это же приводит к потерям и нагреву в открытом состоянии?

@IT_Exp · 30.09.2014, 15:33

приводит конечно - тут только искать компромисс:

в статике - P=12*0.024=0.3вт - это вполне терпимо. а вот из-за низкой скорости переключения на фронтах потери мощного 2мом -го транзистора будут куда больше статических и именно они будут определять нагрев.
либо ставьте мощный, но тогда обязательно с драйвером

@woofir46 · 30.09.2014, 17:13

Сообщение от Johmmy0007

приводит конечно - тут только искать компромисс:

в статике - P=12*0.024=0.3вт - это вполне терпимо. а вот из-за низкой скорости переключения на фронтах потери мощного 2мом -го транзистора будут куда больше статических и именно они будут определять нагрев.
либо ставьте мощный, но тогда обязательно с драйвером

Разве не 12*12*0.024=3.5Вт ?
Как раз хочу подобрать компромис между драйвером и транзистором.
А реально как-то грубо оценить потери мощности при переключении?

@яверт · 30.09.2014, 17:35

Сообщение от woofir46

А как понять примерно желаемое время чтобы потом посчитать минимальный ток, оно должно быть порядка -9? Чем меньше тем лучше и все?

Покрутили бы интересующий кусок схемы в каком нибудь SPICE симуляторе (я пользуюсь LTSpice, если привыкнуть к немного идиотскому редактору схемы вполне неплохой инструмент).

@IT_Exp · 30.09.2014, 21:36

Сообщение от woofir46

Сообщение от Johmmy0007

приводит конечно - тут только искать компромисс:

в статике - P=12*0.024=0.3вт - это вполне терпимо. а вот из-за низкой скорости переключения на фронтах потери мощного 2мом -го транзистора будут куда больше статических и именно они будут определять нагрев.
либо ставьте мощный, но тогда обязательно с драйвером

Разве не 12*12*0.024=3.5Вт ?

да, конечно

@k1801bm2o · 08.10.2014, 15:46

Сообщение от яверт

Покрутили бы интересующий кусок схемы в каком нибудь SPICE симуляторе (я пользуюсь LTSpice, если привыкнуть к немного идиотскому редактору схемы вполне неплохой инструмент).

Зачем извращаться с SPICE-симуляторами, если все расчеты делаются по простым формулам?
IGBTvs.MOSFET оптимальный выбор, формулы тут даны, нужно только подставить свои значения. Для расчета потерь в инверторах я сделал себе документ с формулами в Excel. Вбиваешь параметры двигателя, питания, ключей, затворных резисторов и получаешь готовые значения потерь.

@яверт · 08.10.2014, 17:09

Сообщение от k1801bm2o

Зачем извращаться с SPICE-симуляторами, если все расчеты делаются по простым формулам?

Если решать изо дня в день одну типичную проблему, по известным, простым упрощенным формулам, подставляя разные числа, да не надо, excel будет лучше... А так вполне годный инструмент для визуализации процессов и валидирования результатов расчетов.

Новые блоги и статьи
Как написать микросервис на Go/Golang InfoMaster 14.01.2025 Определение микросервиса, преимущества использования Go/ Golang Микросервис – это архитектурный подход к разработке программного обеспечения, при котором приложение состоит из небольших, независимо. . .	Как написать микросервис с нуля на C# InfoMaster 14.01.2025 В современном мире разработки программного обеспечения микросервисная архитектура стала стандартом де-факто для создания масштабируемых и гибких приложений. Этот архитектурный подход предполагает. . .	Как создать интернет-магазин на PHP и JavaScript InfoMaster 14.01.2025 В современном мире электронная коммерция стала неотъемлемой частью бизнеса. Создание собственного интернет-магазина открывает широкие возможности для предпринимателей, позволяя достичь большей. . .	Как написать Тетрис на Ассемблере InfoMaster 14.01.2025 Тетрис – одна из самых узнаваемых и популярных компьютерных игр, созданная в 1984 году советским программистом Алексеем Пажитновым. За прошедшие десятилетия она завоевала симпатии миллионы людей по. . .	Как создать игру "Танчики" на Unity3d и C# InfoMaster 14.01.2025 Разработка игр – это увлекательный процесс, сочетающий в себе творчество и технические навыки. В этой статье мы рассмотрим создание классической игры "Танчики" с использованием Unity3D и языка. . .	Организую платный онлайн микро-курс по доработке Android-клиента Telegram _Ivana 14.01.2025 Официальная версия и распространенные форки не полностью устраивают? Сделай свою кастомную версию клиента! 4 занятия по 2 часа (2 недели пн, ср 19:00-21:00 по Москве). Первое вводное занятие. . .
Как создать приложение для фитнеса для iOS/iPhone на Kotlin InfoMaster 14.01.2025 Создание собственного фитнес-приложения — это не только захватывающий, но и полезный процесс, ведь оно может стать вашим верным помощником на пути к здоровому и активному образу жизни. В современных. . .	Как создать приложение магазина для iOS/iPhone на Swift InfoMaster 14.01.2025 Введение в разработку iOS-приложений Разработка приложений для iPhone и других устройств на базе iOS открывает огромные возможности для создания инновационных мобильных решений. В данной статье мы. . .	Это работает. Скорость асинхронной логики велика. Вопрос видимо останется в стабильности. Плата - огонь! Hrethgir 13.01.2025 По прошлому проекту в Logisim Evolution https:/ / www. cyberforum. ru/ blogs/ 223907/ blog8781. html прилагаю файл архива проекта в Gowin Eda. Восьмибитный счётчик из сумматора+ генератор сигнала. . .	UserScript для подсветки кнопок языков программирования в зависимости от текущего раздела volvo 13.01.2025 В результате работы этого скрипта подсвечиваются нужные кнопки не только в форме быстрого ответа, но и при редактировании сообщения: / / ==UserScript== / / @name CF_DefaultLangSelect / / . . .	Введение в модели и алгоритмы машинного обучения InfoMaster 12.01.2025 Машинное обучение представляет собой одну из наиболее динамично развивающихся областей искусственного интеллекта, которая фокусируется на разработке алгоритмов и методов, позволяющих компьютерам. . .	Как на Python создать нейросеть для решения задач InfoMaster 12.01.2025 В контексте стремительного развития современных технологий особое внимание уделяется таким инструментам, как нейросети. Эти структуры, вдохновленные биологическими нейронными сетями, используются для. . .

@woofir46 0 / 0 / 0 Регистрация: 01.11.2013 Сообщений: 76
		1
	Предельная частота переключения полевого транзистора 21.09.2014, 16:05. Показов 14665. Ответов 14 Метки нет (Все метки) Доброе время суток. Никак не удается найти ответ на вопрос. Есть транзистор, http://www.irf.som/product-inf... rf3805.pdf, как посчитать какой частоты можно подавать шим на него, если ток драйвера равен например 200мА. У меня вот такой дравйвер но транзисторы сильно греются при частоте 50кГц http://www.irf.som/product-inf... r25606.pdf Хочу узнать какой ток заряда нужен чтобы транзистор открывался быстрее. https://pp.vk.me/c619821/v619821253/1b695/-xPSqs6drbU.jpg https://pp.vk.me/c619821/v619821253/1b69d/BXGLezyWxX0.jpg Спасибо. 0

@яверт 0 / 0 / 0 Регистрация: 15.06.2012 Сообщений: 3,097
	21.09.2014, 16:56	2
	Сообщение от woofir46 Хочу узнать какой ток заряда нужен чтобы транзистор открывался быстрее. Больший, зависимость линейная, заряд = ток * время :) Ваш Кэп. Сообщение от woofir46 Есть транзистор, http://www.irf.som/product-inf... rf3805.pdf, как посчитать какой частоты можно подавать шим на него, если ток драйвера равен например 200мА. 290нКл/0.2А=1.45мкс, у вас на осциллограмме быстрее получилось (до 10В Vgs), видимо без нагрузки. А частота ШИМ это дело компромисса, 50Кгц это период 20мкс, чем больше соотношение времени переключений (особенно в области эффекта Миллера) к периоду ШИМ`а тем больше потерь... 0

@IT_Exp MCSD: APP BUILDER 8794 / 4073 / 104 Регистрация: 17.06.2006 Сообщений: 32,602 Записей в блоге: 5
	22.09.2014, 10:18	3
	амперы нужны по уму. 200ма - ни о чём, это только для маломощных транзисторов с малой ёмкостью затвора, а ваш транзистор слишком мощный отсюда и большая ёмкость (аж 7960нф) вы б лучше написали, что именно делаете 0

@woofir46 0 / 0 / 0 Регистрация: 01.11.2013 Сообщений: 76
	22.09.2014, 11:15	4
	290нКл/0.2А=1.45мкс Сообщение от Johmmy0007 амперы нужны по уму. 200ма - ни о чём, это только для маломощных транзисторов с малой ёмкостью затвора, а ваш транзистор слишком мощный отсюда и большая ёмкость (аж 7960нф) вы б лучше написали, что именно делаете Вот пытаюсь и понять как по уму :( Делаю трехфазный мост для двигателя 24В 6-12А, сделал прототип, двигатель крутится, но в драйверах не разобрался взял на обум, могу так же взять и мощьнее драйвер, но хочется как то осознанно подобрать. А как объективно посчитать из этой емкости какой ток необходимо обеспечить? 0

@IT_Exp MCSD: APP BUILDER 8794 / 4073 / 104 Регистрация: 17.06.2006 Сообщений: 32,602 Записей в блоге: 5
	22.09.2014, 11:26	5
	Яверт вам написал, в принципе. почитайте: семёнов. силовая электроника. это должно стать вашей настольной книгой, если занимаетесь такими вещами. принцип несложен, формула из физики: Q=uc=it расчёт ведётся по Qg (Total Gate Charge) из даташита. т.е. задаёте время и получаете минимально нужный ток i=Qg/t по ёмкости расчёт не ведут, поскольку транзистор не чисто ёмкость и существует эффект миллера, резко увеличивающий эту ёмкость при работе транзистора и я не понял всё-таки, какой драйвер нужен, что за схема, полумост если нужен - попробуйте ir2110 ну и транзистор замените - нафиг он такой, если вам всего 12а надо? 0

@woofir46 0 / 0 / 0 Регистрация: 01.11.2013 Сообщений: 76
	22.09.2014, 17:27	6
	Сообщение от Johmmy0007 Яверт вам написал, в принципе. почитайте: семёнов. силовая электроника. это должно стать вашей настольной книгой, если занимаетесь такими вещами. принцип несложен, формула из физики: Q=uc=it расчёт ведётся по Qg (Total Gate Charge) из даташита. т.е. задаёте время и получаете минимально нужный ток i=Qg/t по ёмкости расчёт не ведут, поскольку транзистор не чисто ёмкость и существует эффект миллера, резко увеличивающий эту ёмкость при работе транзистора и я не понял всё-таки, какой драйвер нужен, что за схема, полумост если нужен - попробуйте ir2110 ну и транзистор замените - нафиг он такой, если вам всего 12а надо? А можно пояснить что такое вообще Q total gate, это общий заряд который требуется приложить чтобы открыть? Или закрыть и открыть? Емкости ведь надо вначале зарядить, а после выключения разрядить.. Недопонимаю что характеризует эта величина? А как понять примерно желаемое время чтобы потом посчитать минимальный ток, оно должно быть порядка -9? Чем меньше тем лучше и все? По схеме, https://pp.vk.me/c7004/c620325/v620325253/1a50e/L25UdEaTU7M.jpg Видимо когда я выбирал транзистор исходил из того больший запас по току плохо не будет. 0

@IT_Exp MCSD: APP BUILDER 8794 / 4073 / 104 Регистрация: 17.06.2006 Сообщений: 32,602 Записей в блоге: 5
	22.09.2014, 19:12	7
	>>идимо когда я выбирал транзистор исходил из того больший запас по току плохо не будет. многие делают эту ошибку. Увы ничего бесплатного не бывает. С ростом мощности транзистора (в статике это хорошо) резко ухудшаются его динамические хар-ки, что вы и наблюдаете. возьмите транзистор попроще и, возможно, проблема резко уменьшится (навскидку, может даже irfz24 хватит, но тут надо подбирать). хотя драйвер, по-любому, неудачный >>А как понять примерно желаемое время чтобы потом посчитать минимальный ток, оно должно быть порядка -9? Чем меньше тем лучше и все? именно, тепло рассеивается в основном на переключении, поэтому время переключения и нужно минимизировать. >>А можно пояснить что такое вообще Q total gate, это общий заряд который требуется приложить чтобы открыть? Или закрыть и открыть? Емкости ведь надо вначале зарядить, а после выключения разрядить.. Недопонимаю что характеризует эта величина? Я вам говорил, почитайте семёнова, там всё написано. Да - это заряд, который нужно вдуть полевику, чтоб он открылся, и столько ж соответственно выкачать, чтоб закрылся. почему именно зарядом приходится оперировать, а не просто ёмкостью затвора, я выше писал. >>а после выключения разрядить.. ну только не после выключения, а для выключения. 0

@woofir46 0 / 0 / 0 Регистрация: 01.11.2013 Сообщений: 76
	23.09.2014, 09:30	8
	Хорошо, стало вроде понятно, еще почитаю Семенова. Спасибо Johmmy0007 и Яверт :) 0

@woofir46 0 / 0 / 0 Регистрация: 01.11.2013 Сообщений: 76
	30.09.2014, 15:22	9
	А как быть с тем, что менее мощные транзисторы, с меньшим Qg, имеют большее сопротивление открытого канала, не 2мОм, а 24мОм, это же приводит к потерям и нагреву в открытом состоянии? 0

@IT_Exp MCSD: APP BUILDER 8794 / 4073 / 104 Регистрация: 17.06.2006 Сообщений: 32,602 Записей в блоге: 5
	30.09.2014, 15:33	10
	приводит конечно - тут только искать компромисс: в статике - P=12*0.024=0.3вт - это вполне терпимо. а вот из-за низкой скорости переключения на фронтах потери мощного 2мом -го транзистора будут куда больше статических и именно они будут определять нагрев. либо ставьте мощный, но тогда обязательно с драйвером 0

	08.10.2014, 17:09

@woofir46 0 / 0 / 0 Регистрация: 01.11.2013 Сообщений: 76
	30.09.2014, 17:13	11
	Сообщение от Johmmy0007 приводит конечно - тут только искать компромисс: в статике - P=120.024=0.3вт - это вполне терпимо. а вот из-за низкой скорости переключения на фронтах потери мощного 2мом -го транзистора будут куда больше статических и именно они будут определять нагрев. либо ставьте мощный, но тогда обязательно с драйвером Разве не 1212*0.024=3.5Вт ? Как раз хочу подобрать компромис между драйвером и транзистором. А реально как-то грубо оценить потери мощности при переключении? 0

@яверт 0 / 0 / 0 Регистрация: 15.06.2012 Сообщений: 3,097
	30.09.2014, 17:35	12
	Сообщение от woofir46 А как понять примерно желаемое время чтобы потом посчитать минимальный ток, оно должно быть порядка -9? Чем меньше тем лучше и все? Покрутили бы интересующий кусок схемы в каком нибудь SPICE симуляторе (я пользуюсь LTSpice, если привыкнуть к немного идиотскому редактору схемы вполне неплохой инструмент). 0

@IT_Exp MCSD: APP BUILDER 8794 / 4073 / 104 Регистрация: 17.06.2006 Сообщений: 32,602 Записей в блоге: 5
	30.09.2014, 21:36	13
	Сообщение от woofir46 Сообщение от Johmmy0007 приводит конечно - тут только искать компромисс: в статике - P=120.024=0.3вт - это вполне терпимо. а вот из-за низкой скорости переключения на фронтах потери мощного 2мом -го транзистора будут куда больше статических и именно они будут определять нагрев. либо ставьте мощный, но тогда обязательно с драйвером Разве не 1212*0.024=3.5Вт ? да, конечно 0

@k1801bm2o 0 / 0 / 0 Регистрация: 08.12.2013 Сообщений: 95
	08.10.2014, 15:46	14
	Сообщение от яверт Покрутили бы интересующий кусок схемы в каком нибудь SPICE симуляторе (я пользуюсь LTSpice, если привыкнуть к немного идиотскому редактору схемы вполне неплохой инструмент). Зачем извращаться с SPICE-симуляторами, если все расчеты делаются по простым формулам? IGBTvs.MOSFET оптимальный выбор, формулы тут даны, нужно только подставить свои значения. Для расчета потерь в инверторах я сделал себе документ с формулами в Excel. Вбиваешь параметры двигателя, питания, ключей, затворных резисторов и получаешь готовые значения потерь. 0

@яверт 0 / 0 / 0 Регистрация: 15.06.2012 Сообщений: 3,097
	08.10.2014, 17:09	15
	Сообщение от k1801bm2o Зачем извращаться с SPICE-симуляторами, если все расчеты делаются по простым формулам? Если решать изо дня в день одну типичную проблему, по известным, простым упрощенным формулам, подставляя разные числа, да не надо, excel будет лучше... А так вполне годный инструмент для визуализации процессов и валидирования результатов расчетов. 0