Всегда считал, что для управления мосфитами 15 В оптимальная амплитуда управляющего напряжения. Но вот смотрю драйвера от разных производителей и основную массу драйверов составляют микросхемы с максимальным напряжением питания 15-18 Вольт, рекомендованноев районе 14В, на выходе и того меньше. Плюс к тому в некоторых драйверах имеется полезная функция защиты от пониженного напряжения питания. Но смущает порого защиты в 5 Вольт!
Может быть мне следует пересмотреть требования к управляющему напряжению и 9-11 Вольт вполне достаточно ?

Задачу опишите. Для большинства приложений и для большинства MOSFETов достаточно 10 В. Есть задачи где нужно и 30 В.

15 вольт - для IGBT
10 вольт - достаточно для стандартных MOSFET
5 - 7,5 - для MOSFET с логическим порогом

задача управлять транзисторами IRFP22n50, максимальный ток через них 10 А минимальная длительность импульса 500nS.
Вот как он себя поведёт при 10 А и такой ширине импульса и напряжении на затворе 5.7В?
Да, забыл сказать, транзисторы стоят в первичной цепи прямоходового преобразователя по схеме косой мост.

Сообщение отредактировал SergCh - Jun 23 2011, 13:32

Транзистор при напряжении ниже 7В не будет до конца включённым, посмотрите даташит на любой полевик. Плато Миллера проходит как раз на уровне 5.5 - 6В. Ключ будет находиться в линейном режиме, что в мощных переключательных схемах очень чревато высокими потерями проводимости, и скорее всего, рано или поздно выйдет из строя.

Это всё совершенно очевидно. А выйдет ли из строя транзистор при пятисотнаносекундных импульсах на затворе и прекращении каждого импульса по достижении тока через сток-исток в 10 А? (поцикловое ограничение тока). Частота импульсов 50кГц. Напряжение питания косого моста 311В. Напряжение на затворе 0-6В.
Почему я так подчёркиваю, что импульсы короткие, потому что при коэфф заполнения 0.3 например и таком низком напряжении управления конечно жить полевичку не долго. А в случае импульса в 500nS даже тепловое сопротивление перехода кристалл- корпус для таких длительностей не показано, крайняя цифра 10uS.
Да и фронты сигнала управления затворами частенько в различных источниках бывают того же порядка, нарастание допустим 250nS и спад 250nS и ничего, работает.

Сообщение отредактировал SergCh - Jun 23 2011, 17:06

Оцените энергию в одном импульсе и величину разогрева кристалла от этой энергии. Данные для очень малых длительностей есть в даташитах на некоторые полевики, а массу кристалла Вашего полевика можно сравнить с другими, исходя из инварианта квадрат предельного напряжения/сопротивление канала.

Энергия будет примерно 20В*10А*500nS=100uJ, Как мне определить величину разогрева для irfp22n50 ? Полагаться на данные из даташитов на "похожие" транзисторы мне кажется не совсем правильно.

Просто полевики поменялись. Порог переключения снизился значительно, не говоря уже о появлении на рынке массы приборов с "логическим" уровнем управления.



Приведите пример, пожалуйста.

Попробуйте нарыть даташит на какой-нибудь полевик, где соответствующие кривые все же есть (у меня сейчас нет под рукой, только на работе). Для этого полевика и для Вашего посчитайтевеличину (сопротивление канала/квадрат напряжения). Считайте, что масса кристалла примерно пропорциональна этой величине. Если останется запас в несколько раз - полевик устоит при единичном импульсе, и, если при этом средняя мощность меньше максимальной в несколько раз - все должно быть хорошо.

Чесно говоря никогда не встречал такой величины в даташитах. Но по сути это обратная величина от допустимой мощности при единичном импульсе, что отражается на графиках SOA. Мне же интересно выстоит ли транзистор при постоянно повторяющихся импульсах.
Дело осложняется тем что у импульса шириной в 500nS с мгновенной мощностью P=10A*20B=200Вт есть ещё и фронты, на которых мгновенная мощность может достигать фантастических и трудно прогнозируемых величин. Для простоты рассчётов я беру напряжение питания и максимальный ток через транзистор. Т.е. 300В*10А=3кВт. При длительности фронтов в 100nS и периоде в 20uS можно считать что коэфф заполнения примерно равен 0.01. По графику теплового сопротивления от Кзап и ширины импульса находим Rc-j= 0.01 .Тут тоже не совсем понятно, т.к. это сопротивление для ширины импульса в 10uS, и для меньших длительностей Rj-c не показывается.
Теперь задаваясь максимальной температурой перехода в 150гр и температурой корпуса транзистора в 100гр. имеем дельту температур в 50гр.
Т.е. максимальная импульсная мощность P=dT/Rj-c = 50/0.01=5кВт.
Вроде бы на этом и успокоиться. но смущает масса сделанных допущений. Да и транзисторы в готовых изделиях частенько горят ((

(сопротивление канала/квадрат напряжения) - этот закон уж 10 лет назад отменил Infineon (CoolMOS)

Полевик с нестандартным управлением - +20v/-5v SiC от CREE

Нельзя работать с ключевым полевиком, не подавая полное напряжение на затвор при большой токовой нагрузке.

Да, Вы правы - когда вычисления дают результат вровень, этого недостаточно, ибо много допущений - например, тот самый инвариант может меняться в 2-3 раза от совершенства технолигии и т.п.
Для фронтов макс. оценка - это 3кВт на длительность фронта, но более аккуратно - грубо учтя характерные особенности, ну хотя бы плато Миллера и т.п., раза в 1,5-2 меньше будет.

Фишка еще в том что не всегда нужно садить управляющее напряжение в ноль а остановится там где ток через транзистор упадет до не значительного уровня, т.е. где то от 2 до 10в есть даже статья по оптимизации управляющего напряжения.

...да, но после этого - закрыть ибо "незначительный" уровень в 10% от номинала сам по себе значителен. Имхо, весь разговор должен вестись о скорости переключения для недопущения перенапряжений и насилия над боди-диодом.