обычные ключевые MOSFET: нужен ли резистор в затворе, чтобы не выжечь затвор током перезаряда его ёмкости Опции

[Krys]

Здравствуйте. Вот хоть и есть опыт проектирования силовых устройств, но у коллег возникли сомнения, а мне их кроме опыта нечем развенчать или подтвердить.
Например, используются обычные MOSFET в ключевом режиме. Например IRLML5203 или IRFL9014 и т.п... Управляются биполярником типа такого включения:

Вопрос в том, нужен ли резистор в затворе, чтобы не выжечь затвор током перезаряда его ёмкости? Я понимаю, что, возможно, на 3,3 В это неактуально, но если аналогичная схема на 40 В и транзисторы мощные, высоковольтные - этот вопрос становится актуальным.
Из своего опыта я резисторы в затвор не добавлял (я разрабатывал быстродействующие драйверы токовых импульсов полупроводникового лазера) для того, чтобы максимально увеличить быстродействие схемы. Вроде ничего не выгорало. Но, может, я был неправ, и нужно подстраховаться?

[SKov]

Вопрос в том, нужен ли резистор в затворе, чтобы не выжечь затвор током перезаряда его ёмкости?
...
но если аналогичная схема на 40 В...

Давайте считать.
Предположим, что на нижний биполярник поступает сигнал около 3V.
Это значит, что его базовый ток - в районе 0.1мА.
Согласно даташиту на биполярник, его коэфф. передачи тока - не более 800.
Отсюда имеем коллекторный ток в районе 80мА. Ничего плохого с затвором не случится.
Если затвор не пробьется напряжением 40V

[dinam]

Не видел ни одного datasheeta на именно MOSFET с указанием максимального тока через затвор. Отсюда делаю вывод, что этого можно не бояться.
P.S. Хотя сам всегда применяю резистор в затворе. Либо для ограничения выходного тока драйвера, либо для устранения самовозбуждения в схемах аналогичной вашей

[Microwatt]

Например, используются обычные MOSFET в ключевом режиме. Например IRLML5203 или IRFL9014 и т.п... Управляются биполярником типа такого включения:

В этой конкретной схеме транзистор управления просто неспособен выдать большой ток. Так что ничего страшного не произойдет.

[Aner]

И как питать коллектор биполярника без этого резистора в затворе?

[halfdoom]

Вопрос в том, нужен ли резистор в затворе, чтобы не выжечь затвор током перезаряда его ёмкости?

Нет, затвор это просто конденсатор с точки зрения управления, поэтому выжечь его сложно. Но поскольку имеются различные паразитные эффекты связанные с межвыводными емкостями, то часто в цепь затвора включают небольшое сопротивление.

[MaslovVG]

Посмотрите внимательльно на datasheet транзисторов IRLML5203 или IRFL9014 при 3.3В они не будут гарантированно переключаться а при 40В пробъются затворы.

[stells]

... сам всегда применяю резистор в затворе ... для устранения самовозбуждения в схемах аналогичной вашей

звон на затворе не всегда присутствует, если его нет, то резистор наверное можно не ставить. во всяком случае я намедни его в одном преобразователе убрал - ничего страшного, а динамические потери (потребление) снизились

[Krys]

И как питать коллектор биполярника без этого резистора в затворе?

Не этот резистор ) Не R20. Речь о резисторе, который последовательно с затвором ставится. Он на картинке не показан.

Вобщем всем спасибо за обсуждение. Большинством голосов решили, что ничего и без резистора не произойдёт )
А если он там и нужен, то не для предотвращения выгорания затвора током перезаряда его ёмкости, а для устранения паразитных реактивностей выводов.

[yakub_EZ]

Может не из той оперы, но зачем в этой схеме БТ?
Управление идет от логики, сделайте напрямую резистор на 22к в точку где сейчас коллектор и его уменьшить. Подтягивающий на 100к можно оставить. Затвором обычно можно помахать на плюс минус 20 вольт, так что даже 15 вольтовая лог единица ему не навредит

[DS]

Вообще-то, когда речь идет о драйверах с большими токами и большими скоростями нарастания, резистор ставится для подавления паразитного колебательного контура, образованного индкутивностью проводников и емкостью затвора. Если выходное сопротивление драйвера мало, контур может получиться добротным и наделать бед, сбив процесс открытия-закрытия транзистора.

[asdf]

Большинством голосов решили, что ничего и без резистора не произойдёт )
А если он там и нужен, то не для предотвращения выгорания затвора током перезаряда его ёмкости, а для устранения паразитных реактивностей выводов.

Можно добавить, что современные полевики делают с поликремниевым затвором, который имеет конечное сопротивлинение. Часто в pdf дается его величина - порядка 1-2 Ом.

[Krys]

Может не из той оперы, но зачем в этой схеме БТ?
Управление идет от логики, сделайте напрямую резистор на 22к в точку где сейчас коллектор и его уменьшить. Подтягивающий на 100к можно оставить. Затвором обычно можно помахать на плюс минус 20 вольт, так что даже 15 вольтовая лог единица ему не навредит

Спасибо, взгляд зашорился ))) На 3,3 В действительно выкину биполярник.

Но изначально вопрос, конечно, касался более высоких напряжений, когда транзистором с p-каналом нельзя управлять напрямую от логики, а только через биполярник.

Вообще-то, когда речь идет о драйверах с большими токами и большими скоростями нарастания, резистор ставится для подавления паразитного колебательного контура, образованного индкутивностью проводников и емкостью затвора. Если выходное сопротивление драйвера мало, контур может получиться добротным и наделать бед, сбив процесс открытия-закрытия транзистора.

Понял, спасибо. А что это могут быть за "беды"? Если у меня просто ключевая функция - подать/снять питание с узла - то можно на такие "беды" не обращать внимание?
И ещё вопрос: если поставить резистор в затвор, то мы снижаем быстродействие всего ключевого блока в целом (там, где требуется быстродействие). Тогда от сопротивления в затворе нужно отказаться. И мы придём к тем самым "бедам". Как тут выходят из ситуации?

[stells]

если поставить резистор в затвор, то мы снижаем быстродействие всего ключевого блока в целом (там, где требуется быстродействие). Тогда от сопротивления в затворе нужно отказаться. И мы придём к тем самым "бедам". Как тут выходят из ситуации?

так вроде очевидно - минимизировать длину проводника от драйвера на затвор

[Krys]

ну это никогда конечно не помешает.
Т.е. получается, если мы имеем возможность минимизировать длину проводника, то резистор в затворе можно убрать?