Как я могу замедлить время переключения MOSFET?

У меня есть NMOS, который переключается слишком быстро для моего приложения. В ворота я посылаю прямоугольную волну логического уровня (ШИМ). К сожалению для меня, как и следовало ожидать, на выходе также находится волна, близкая к квадратной.

Как я могу сделать Вут более трапециевидным? Или сказал иначе, какую простейшую модификацию я могу сделать, чтобы уменьшить скорость на выходе?

Примечание: (Vin) - это напряжение, подаваемое на затвор NMOS, а (Vout) - это напряжение, наблюдаемое на стоке NMOS.

Единственный контроль над сопротивлением полевого транзистора - это напряжение затвор-источник. Вам нужно замедлить изменение этого напряжения. Наиболее распространенный способ сделать это - RC-фильтр в воротах. Поместите резистор между источником привода и затвором устройства, и паразитная емкость затвора сформирует RC-фильтр. Чем больше резистор, тем медленнее включение и выключение.

Если резистор становится слишком большим, у вас могут возникнуть проблемы с помехоустойчивостью (ложные срабатывания затвора и т. Д.), Поэтому после превышения определенного значения резистора (возможно, в диапазоне 10–100 кОм) лучше добавить ёмкостный затвор-источник, чтобы замедлить переключение вниз дальше.

Как правило, я всегда помещаю RC-фильтр с резистором понижения на всех полевых транзисторах. Это позволяет контролировать время нарастания и обеспечивает повышенную помехоустойчивость.

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Имейте в виду, что всякий раз, когда ваш FET тратит не полностью «включено» или «выключено», он видит увеличение потерь. Если он включен, на устройстве очень низкое напряжение. Если он выключен, устройство не пропускает ток через него. В любом случае, низкие потери. Но если вы находитесь между ними, устройство видит как напряжение, так и ток, что означает, что его рассеиваемая мощность в этот период значительно выше. Чем медленнее вы переключаетесь, тем больше становится потеря. В какой момент это становится проблемой, зависит от полевого транзистора, источника и частоты переключения.

Не хватает времени Миллера? Просто продли это.

Спехро имеет правильный подход здесь. Я собираюсь покататься на его куртках и немного расширить идею, потому что это такая хорошая идея для такого рода вещей.

$C_{\text{dg}}$$g_{\text{fs}}$$C_{\text{dg}}$$C_{\text{fb}}$

$V_{\text{drv}}$$V_{\text{ds}}$$R_g$$R_L$$g_{\text{fs}}$$C_{\text{fb}}$$V_{\text{gs}}$$V_{\text{ds}}$$V_{\text{drv}}$

$-\frac{R_L}{s C_{\text{fb}} \left(g_{\text{fs}} R_g R_L+R_g+R_L\right)+1}$

$R_g$$R_L$$g_{\text{fs}}$$C_{\text{fb}}$

$R_g$$R_L$$V_{\text{drv-pk}}$$V_{\text{cc}}$$g_{\text{fs}}$

$V_{\text{ds}}$$V_{\text{drv-pk}}$

$C_{\text{fb}}$$C_{\text{fb}}$

Вы можете добавить последовательный резистор к воротам. Это часто делается для того, чтобы замедлить время нарастания и спада, чтобы уменьшить EMI или предотвратить чрезмерный выброс. Очевидно, что это увеличивает потери переключения (но не потери проводимости), поэтому существует компромисс. Помимо переключения на медленное, это также добавит время задержки, так что имейте это в виду, если есть вероятность перекрестной проводимости или подобных проблем.

$C_{GS}$$C_{DG}$$C_{DG}$

Каковы условия работы вашего MOSFET?

Когда MOSFET используется в качестве переключателя, большую часть времени он работает в двух состояниях:

• $V_{\text{ds}}$
• $V_{\text{ds}}$$I_{\text{d}} \times R_{\text{ds_on}}$$I_{\text{d}}$$R_{\text{ds_on}} \times I_{\text{d}}^2$

$V_{\text{ds}}$$I_{\text{d}} \times V_{\text{ds}}$

Если вы планируете, по замыслу, перевести свой MOSFET в это третье состояние дольше, вы должны убедиться, что повышение температуры его соединения не позволит ему превысить максимально допустимую температуру для этого соединения. (находится в техническом описании) Необходимо тщательно изучить вопрос уменьшения скорости нарастания полевого МОП-транзистора.

Я не знаю, что вы едете с этим. Если это светодиод, и вы хотите, чтобы он становился все ярче и ярче, но медленно, вам лучше использовать ШИМ на затворе вашего MOSFET и по-прежнему использовать его в качестве переключателя. Если ШИМ очень быстрый, он не будет заметен человеческому глазу.

Тот же подход также действителен для вождения двигателя.