Розрахунок опору на випадання для заданих воріт MOSFET

Я шукав і читав багато подібних питань, але не знайшов конкретної відповіді, як обчислити правильне значення для резистора, що випадає, для плавучих воріт MOSFET. Здається, що кожен ухиляється від питання з 1К, 10 К або 100 К "повинен працювати".

Якщо у мене був N-канал IRF510, і я збирався запустити ворота з 9 В для перемикання $V_{DS}$ на 24 В на 500 мА, яке значення я повинен використовувати для відкидного резистора воріт і як ви обчислили це значення?

Ось кількісний спосіб визначення меж прийнятного опору $R_g$ для потужних MOSFET.

Це буде підхід ледачого ледачого ( $L^3$ ). Тому:

• Дуже проста модель FET, що включає лише , C gs та R g . $C_{\text{gd}}$$C_{\text{gs}}$$R_g$
• Конденсатори FET розглядаються лише як лінійні.
• Через ворота FET були висунуті до джерела .$R_g$
• напруги, що примушує V ds, не складніше, ніж лінійна рампа. $V_{\text{ds}}$

Метою ( ) підходу є максимальне розуміння / корисність з мінімальними зусиллями, використовуючи модель, яка є простою, наскільки це можливо, але все-таки значущою. $L^3$

Модель являє собою простий ємнісний роздільник з резистивним спуском вниз. вирішувались у частотній області, а потім обернено Лаплас трансформували для часової області. $V_{\text{gs}}$

За допомогою цієї моделі аналізуються три умови роботи:

1. $R_g$$\infty$
2. $R_g$$V_{\text{ds}}$$V_{\text{ds}}$
3. $R_g$

$R_g$$\infty$

$R_g$$\infty$

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

$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$

Навіщо навіть витрачати час на це? Якщо це все є, ми можемо просто перекинутися, повернутися до сну і бути щасливим. Але, тут є ще багато чого, тому давайте розглянемо трохи наступного.

$R_g$

$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}}$

$V_{\text{ds}}$

$R_g$

$R_g$

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

Для серії резонансних схем LC:

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

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

Деякі речі, які слід тримати в умі

• $R_g$
• $R_g$$R_g$ R g R g - $R_{g-\max }$$R_g$$R_{g-\min }$
• Усі БНТ демонструють ефекти напруги / напруги, особливо старі частини технологій.

Вважайте це мінімальними знаннями, необхідними щодо опору ланцюга затвора в MOSFET.

1 кОм, 10 кОм або 100 кОм повинні працювати.

Подумайте, яка мета спадання та коли це має значення. Під час нормальної роботи воріт, як правило, активно ведеться обома напрямками. Потім резистор, що випадає, нічого корисного не робить, і найкраще не заважає.

Зазвичай метою спаду є відключення FET під час запуску, тоді як активний ланцюг приводу з великим опором. Це може статися, наприклад, якщо затвор безпосередньо ведеться від штифта мікроконтролера. До запуску мікро-годинника може пройти 10 секунд, і він виконує вказівки, що встановлюють штифт у відомий вихідний стан. Це може бути погано, якщо FET повинен бути включений лише кілька мкс одночасно, щоб, наприклад, індуктор не насичувався. У подібних випадках не тільки FET, що прокинувся, може викликати надмірний струм, але і надмірний струм фактично може перешкодити подачі живлення повністю, по суті, замикаючи ланцюг у режимі лом на безстроковий час.

Отже, які критерії для визначення вартості спаду? З одного боку, опір повинен бути достатньо низьким, щоб затвор вчасно розряджався і міг утримуватися в низькому стані, незважаючи на примхливе з’єднання із запуском перехідних процесів. Затвор FET має дуже високий опір і в основному виглядає ємнісним. Навіть великий резистор може врешті-решт розрядити ємність воріт. Обмежуючим фактором є те, як швидко пристрій можна вимкнути, а потім знову включити. Зазвичай це не проблема. Утримувати ворота низькими, незважаючи на перехідні перехідні процеси, набагато важче судити, оскільки майже неможливо дізнатися, звідки ці перехідні процеси можуть надходити і наскільки сильно вони будуть з'єднуватися з вузлом воріт. Ось чому ви бачите такий діапазон. Ніхто насправді не знає, що потрібно, тому вони експериментують і деративують, або, що більше ймовірно, виберіть приємне число. У різних людей уявлення про приємне варіюється.

З іншого боку, ви не хочете, щоб витяг притягував суттєвий струм, який інакше перейшов би до воріт швидко або зовсім. Якщо ви використовуєте драйвер FET, який може видавати 1 А під час перемикання, додаткові 10 мА від випадання 1 кОм майже не мають значення. З іншого боку, якщо затвор ведеться прямо з мікроконтакта, то додаткові 5 мА витягування 1 кОм можуть бути суттєвою незручністю. У такому випадку краще було б 10 кОм. Рідко доводиться виходити вище за це, але в деяких ланцюгах малої потужності, де FET тривалий час працює, вам може знадобитися 100 кОм.

Так, як я вже сказав, 1 кОм, 10 кОм або 100 кОм повинні працювати.