Picproje Elektronik Sitesi

Konuyla alakalı, olayı anlama açısından bir sorum var. Bu mosfet, igbt sürmek için Vgs arasına belirli bir voltaj girmemiz lazım. Örneğin igbt max 20v, datasheet grafiklerden 15v ile ideal sürebileceğimi gördüm veya düşündüm. Lineer bölge denilen olay da mevcut. 10v a kadar lineer bölge olsun. 10v da iç direnç yüksek, sürersek transistör dayanamayıp uçuyor. O zaman hiç 10v a uğramadan doğrudan 15v verebilirsek bu lineer bölgeyi aşmış oluyoruz fakat bu mümkün değil anladığım kadarı ile. O zaman çok çok hızlı bir şekilde 0 dan 10v üzeri voltaja ulaşmamız lazım ki iç direnç çok kısa sürede aşılsın. Bu işlemi çok çok hızlı yapabileceğimiz yani mükemmele yakın kare dalga oluşturabileceğimiz bir sürücüyü nasıl yapabiliriz? 10v a kadar iletimde olmayıp sonrasında iletime geçen zener gibi birşeyden faydalanabilirmiyiz? Bir amatör olarak, tamamen olayı anlama adına, kişisel zevk ve merakımdan soruyorum. Aslında ziraat mühendisiyim. Bitki gelişimi deneylerim için gerekli yapıları kurma adına araştırma yapıyorum, bilgisizliğimden dolayı beni mazur görün lütfen. Şimdiden teşekkürler...

Gate voltajını hızlıca artırıp azaltamayışımızın sebebi gate bacağından görünen kapasite.

Bu kapasitörün voltajını hızlıca azaltıp çoğaltmak için yüksek akım veren sürücü ile mümkün.

Siz "gate"e kare dalga vermeyi düşünseniz dahi gate kapasitesine yeterince akım basamıyorsanız gate voltajı kare dalga formunda olmaz.

Bir kaç yüz mA'den bir kaç ampere kadar akım basabilen çok değişik MOS/IGBT sürücü çipleri bulunabiliyor.

Bahse konu lineer bölgedeki kayıpları sineye çekmekten başka çare yok.

Snubber devreleri ile MOS/IGBT üzerindeki stres azaltılıyor zaten.

MosFet Gate ucu kesimdeyken "0" volt, İletimdeyken 15-20 Volt seviyelerinde olduğunda MosFet üzerindeki "Source-Drain" arasındaki direnç çok çok az (mΩ) olduğundan akan akım ısınmaya sebep olmaz.
Bu durum, Örn: Gate bacağına 3Volt verince bu iç direnci ile ( Lineer Bölge ) üzerinde fazla güç harcayacağından çok fazla ısınır. Bu ısı bir anda Mosfet üzerindeki çekirdek üzerinde bağlı bulunduğu soğutucu yüzeye ulaşmadan çekirdeği yakar. Bu sorun genelde Soğutucu bağlanmamış Mosfetler de görülebilir.

Gate ucundaki kapasite değeri pF mertebelerinde olmasına rağmen, hızlı aç/kapa işlemlerinde ideal kare dalga formunu bozacak kadar etkili olur. Bu bozulma genelde Kare dalga şeklinin kenarlarının radüs etkisi almasına sebep olarak MosFetin Lineer bölgede kalma süresini uzatır. Bu etkiye Kare dalganın "0" dan "20volt" a erişme ve düşme ( RiseTime FallTime ) de eklenince RiseTime FallTime+Radüs etkisi Mosfeti ne kadar da ideal şekilde sürmek istesek te ısıtır.

Maalesef MosFet in iç yapısı sebebi ile bu etki Minimum' a inse bile bazen rahatsızlık verecek kadar ısınmasına sebep olur. Uygun hesaplanmış bir soğutucu v.s ile bu ısı emilerek MosFet korunur.

Alttaki çizimde RiseTime FallTime ve Radüs etkisi açık olarak verilmiştir.

Anladığım kadarı ile biz mükemmel kare formunda gerilim uygularsak bile, gate kapasitesinin yüklenmesi zaman alacak ve bizim mükemmel kare dalgamızın köşesinde bozulma meydana gelecek. Doğal olarak bu radius yani 0v dan lineer üstü voltaja kadar geçen süre çok kısa da olsa transistörün lineer bölgede çalışmasına neden oluyor. Bu süreyi kısaltmak için de gate kapasitesini mümkün olduğunca hızlı yüklemek, fakat bunu yaparken de belirtilen sınırların dışına çıkmamak lazım.

Bahsettiğiniz yüksek akımlı sürücüler bu kapasitenin mümkün olduğunca hızlı yüklenmesini, lineer bölgede çalışma süresini kısaltmakta sanırım. Peki bu gate bacağına uygulanacak akımın sınırını ne belirliyor? Datasheet ten input kapasitans, output kapasitansa göre bir değer mi belirlemeliyiz?

Gate sürme hızı arttıkça karedalgaya benzeyecek bunun karsiliginda EMİ de artacak.

Herşey de olduğu gibi bunun da bi orta yolu var.
Ne çok kayıpli ne de çok dik...

Gate akımı söz konusu olunca, Gate sürerken ben biraz abartmakta sakınca görmüyorum. Nasıl ki 10mA çeken bir led içim 20Amper güç kaynağı kullanabiliyorsak MosFet sayısına göre ( Paralel bağlı MosFetler ) Datasheet ten bakıp Min akımı bulup Max sınırını aşabiliriz.
Bilindiği gibi Akım ihtiyacını yük, yani burada Gate belirler biz sürücü entegresini 1A veya 10A da seçsek Mosfet ihtiyacı olduğu kadarını kullanacaktır.

Her ne kadar MosFet sürücü entegresi kullanılsada ben her zaman Gate ucuna 1K gibi bir değeri ihtiyaten kullanırım. Gerekli veya şart olmayabilir ama bulunması bir + oluşturuyor.

1k yı gate serimi bağlıyorsunuz yoksa source gate arasınamı ?

Alıntı yapılan: sadogan - 10 Aralık 2016, 20:09:15
1k yı gate serimi bağlıyorsunuz yoksa source gate arasınamı ?

Gate GND arası.

Gate source arası diyelim

Alıntı yapılan: Allegro - 10 Aralık 2016, 22:41:12
Gate source arası diyelim

Hocam yazarken onu bende düşündüm, ama takıldığım bir yer oldu.
Varsayalım MosFet Source bacağında Akım kontrölü için bir X değerde direnç var, bu durumda etkileşim yapmaması için ( Source bacağındaki darbelerin Gate bacağını geri etkilemesi gibi ) Gate GND arası yazdım.

Alıntı yapılan: Allegro - 10 Aralık 2016, 22:41:12
Gate source arası diyelim

Hocam konuyu karıştırmak istemem yeri gelmişken bir soru sormak isterim. Bazı devrelerde High low sürme işlemi yapılırken, 10k gibi bir direnç High mosfetinin Gate bacağından, Source' e değil de GND ye bağlanıyor. Bu yanlış mıdır yoksa bir mantığı var mıdır ?

Devrede gate'i surecek yeterli voltaj yok ise mosfeti kesime goturmek icin emniyet amacli kullanilan bir direnc, genelde source bacagina baglidir, fakat tasarimlar genelde N-Ch mos ile gnd bazli yapildigindan olsa gerek; aklinizda oyle kalmis olabilir.

Bir mosfetin Gate'i için referans noktası kendi SOURCE ucudur, tabiri caiz ise GND sidir. 
Mosfet driver kullandığınızda, bu yapıda H bağlantı varsa, doğal olarak, üstteki mosfetin SOURCE ucu GND de olmaz,
ancak driver, o mosfetin source ucunu referans kabul edip, gate'in sürülme elektriksel yapısını source pinine kıyaslayarak şekillendirecektir.











resim upload

resim yükleme servisi

resim yüke

Alıntı yapılan: OG - 11 Aralık 2016, 00:00:40
Bir mosfetin Gate'i için referans noktası kendi SOURCE ucudur, tabiri caiz ise GND sidir. 
Mosfet driver kullandığınızda, bu yapıda H bağlantı varsa, doğal olarak, üstteki mosfetin SOURCE ucu GND de olmaz,
ancak driver, o mosfetin source ucunu referans kabul edip, gate'in sürülme elektriksel yapısını source pinine kıyaslayarak şekillendirecektir.

Ben cevabımı aldım sağolun hocam. O zaman High daki direncin source yerine gnd ye çekilmesi olağın dışı bir durum diyebiliriz. Teşekkürler.

irfz44 için Vgs ne olmalı ki Mos Saturasyon da çalışsın ?
Datasında nereye bakmalıyım ?