Собственно суть проблемы:

надо мне сделать полумостовой ключ, который работает на частоте 1-2МГц.

Пока что выглядит это в виде ключей 60N03 и драйвера ir2101. Драйвер работает от генератора на 561лн2.

Ключи на частоте 750 кГц работать уже отказались...

На данный момент испытывается примитивная схема - включен только нижний ключ, работает с нагрузкой - резистор на питание.

На частоте 10кГц - все прекрасно - на входе драйвера прямоугольник, на затворе прямоугольник, на резисторе прямоугольник.
На частоте 750кГц - на входе драйвера прямоугольник, на затворе срезанные фронт и спад - время нарастания 300нс до 12В время спада 100нс, на нагрузке - чтото трепыхается около нуля...

т.е. транзистор открылся, а закрываться не хочет...

в виде эксперимента менял ключ на другой - 6670AL - у него емкость затвора больше - та же картина, только нарастание на затворе дольше.
ключ 4816 полумостовой - нижний только подключал - та же история... на низкой частоте все работает - на высокой нет...

что не так?

..Вы слышали что-нибудь про Total Gate Charge..?

слышал, а где оно здесь лезет?

А с ключом, где емкость затвора поменьше, не пробовали. Вход осциллографа тоже,
попробуйте открыть.

ключа с меньшей емкостью в руках нет...

но знаю, что ключи 15n03 работали на 2мГц.
что касается заряда затвора то да, у 15n03 - заряд 15.9нКл

у того ключа, который у меня - 33нКл.

но и частота у меня 750кГц пока что...

Чтобы полумост мог работать на частоте 1МГц (полупериод 500нс), время переключения транзисторов должно быть порядка 50нс (10% от полупериода). Причем в этот промежуток времени еще и "мертвое" время входит, т.е. пауза когда оба MOSFET закрыты, чтобы не возникал сквозной ток. Т.е. время переключения делим еще пополам, а лучше на 3. Итого получается время переключения каждого транзистора порядка 20нс. Теперь посчитаем какую максимальную емкость затвора может прокачать IR2101. Согласно определению заряда конденсатора Q=C*U. А если вспомнить, что ток это есть заряд за единицу времени, то получается I=dQ/dt=C*dU/dt. Откуда получаем C=I*dt/dU. IR2101 способна выдать +130мА/-270мА. Естественно возьмем наименьшее значение. dU как минимум 5В, т.к. в этом районе находится "миллеровское плато", но по-хорошему нужно брать 10В, т.к. на этом напряжении обычно нормируется полный заряд затвора MOSFET. Итого получаем C=0,13А*20нс/10В=260пФ, если я не ошибся в расчетах В то время как типовая емкость затвора мощных MOSFET обычно на порядок выше. Причем мы ведь только перезаряд затвора посчитали, а не всего полумоста! Так что, если с "быстрыми" MOSFETами получается напряженка, то топикстартеру нужно брать драйвер с выходным током на порядок выше, чем у IR2101. Драйверы с током выше 1А есть, например, у фирмы Micrel.

спасибо за совет.

но тогда объясните мне, что то у меня к ночи мозг клинит - я догадываюсь, что драйвер не может раскачать затвор, но почему тогда я вижу на затворе напряжение, пусть с зарезанными фронтами, но от 0 до 12В (питание), а ключ не работает, вот что меня сбивает с толку...

Что у вас в качестве нагрузки? Посчитайте по тому же принципу, что я описал для затвора, какой ток должны прокачивать MOSFET, чтобы перезарядить емкость вашей нагрузки.

Поделите заряд на ток драйвера.
Получите хорошую оценку времени переключения.

..Затворные резисторы какие..?

да. про заряд я все понял...

только сбивает с толку осциллограмма на затворе - красивенько так от 0 до 12В и обратно...

затворные резисторы ставил - 50 Ом. Но сейчас убрал вообще для эксперимента. Они как и предсказано увеличивали завал фронта и спада...

нагрузка мосфета сейчас - резистор.

Сообщение отредактировал rexted - Feb 13 2010, 00:18

..Какая нагрузка и питание, чем смотрите - через делитель..?

..Кстати, про затворный резистор: от выходного напряжения драйвера отнимаете плато Миллера (около 5-ти вольт), делите на "плюсовой" ток драйвера - получится номинал резистора. Разряд (выключение) должен происходить быстрей, поэтому, резистор шунтируют диодом шотки..

Можно обойтись комплементарной парой IRFD110/9110 или чем нить из этой области, поставленной в раскачку к 2101.


Как раз тот случай

комплементарная пара симпатичная, а чем мне питать пару верхнего ключа? С того же кондера, что и питание верхней стороны драйвера?


спасибо тем, кто ответил, в общем, я тоже был в этом же направлении, однако остались такие сомнения:

драйвер не источник тока - у него на выходе пара, т.е. драйвер - это скорее резистор на питание/землю, который заряжает/разряжает емкость затвора ключа, правильно? "максимальный ток" драйвера, если упрощенно - это тот при котором он "не сгорит" при постоянной работе, а не тот ток, который он максимально сможет отдать, правильно? в даташите на драйвер есть "время нарастания/спада" при указанной емкости нагрузки - исходя из этого можно сделать вывод о сопротивлении выходной пары драйвера. Соответственно при изменении (увеличении емкости) будет увеличиваться время нарастания. Затворным резистором мы ограничиваем максимальный ток драйвера, чтобы не грелся, но и увеличиваем время нарастания/спада.
Соответственно, если я вижу на осциллограмме напряжение на затворе успевает таки дорасти до 12В, то значит драйверу хватило таки сил передать затвору нужный заряд (с учетом срезанного фронта - я вижу за какое время), напряжение потом падает до нуля - значит заряд забрали обратно, аналогично... Вопрос - где живет то, что открыло ключ и не закрыло его?




нагрузка ключа - учитывая то, что подключаю только нижний сейчас - просто резистор 1кОм на 12В повешен. Смотрю без делителя - мне показалось, что водная емкость осциллоскопа 40пФ не очень повлияет при емкости затвора 1100пФ...

Судя по этому

получается что верхний драйвер не включается. Все - таки Вы сбивчиво рассказали проблему и в итоге никто не понял картину. Если Вы верх не включали, а подключили резистор и дергали только нижним транзюком, получается, что емкость сток-исток вкупе с сопротивлением дали такую постоянную времени, что на 750 кгц ничего не работает. Надо и верхний включать

Вам отдельное спасибо... так оно и вышло - не заряжалась емкость сток-исток... она оказалась очень большой - судя по всему около 5нФ...
все заработало в виде нижнего ключа...