como definir frecuencia de conmutación mosfets

[Arpidez]

Hola

Tengo una gran pregunta. Como se define la máxima frecuencia de conmutación de un mosfet?? Para esto, estoy usando un mosfet IXTH75N25, y en el datasheet no encuentro donde diga la máxima frecuencia de operación a la que pueda ser usado, lo mas cercano que se le parece es la gráfica del SOA, pero aun asi no esta claro.
Les agradezco su atención.

 

[0110110h]

Seria bueno utilizar un simulador SPICE o mucho mejor un plaquita de prueba y ver con un osciloscopio y un generador de señales como se comporta el mosfet a distintas frecuencias.
Otra seria fijarse en los tiempos de crecimiento y decrecimiento que si salen en los datasheet y que la suma de estos no se mayor a un determinado porcentaje del tiempo de encendido del mosfet digamos un 5%, 10% o 15% dependiendo de la calidad de señal que se necesite para que esta no se deforme demasiado y solo hasta un nivel aceptable.

 

[hazard_1998]

Hola

Tengo una gran pregunta. Como se define la máxima frecuencia de conmutación de un mosfet?? Para esto, estoy usando un mosfet IXTH75N25, y en el datasheet no encuentro donde diga la máxima frecuencia de operación a la que pueda ser usado, lo mas cercano que se le parece es la gráfica del SOA, pero aun asi no esta claro.
Les agradezco su atención.

todo depende de en que circuito lo estes usando y como lo estes driveando, para darte un panorama mas claro: tenes que entender que tanto la entrada del transistor (Gate-Source) como la salida de éste (Drain-Source) tienen una capacidad asociada, al querer conmutarlo, por un lado desde el punto de vista del driver, a medida que aumentas la frecuencia, se hace cada vez mas importante la velocidad con la que cambies de estado la compuerta, con lo cual, necesitaras drivers que puedan entregar mayor corriente pico, para encenderlo, y para apagarlo, y desde el punto de vista de la capacidad asociada entre drain y source... debes comprender que esa capacidad se carga y se descarga en cada ciclo,produciendo un pulso de corriente cuyo ΔI/Δt depende de la tension aplicada entre drain y source, de la capacidad asociada entre estos terminales, y de la impedancia serie asociada al circuito externo al mosfet, con lo cual, a medida que aumentas la frecuencia, tendras cada vez, mas pulsos de carga y descarga de dicha capacidad por la unidad de tiempo, haciendo que a partir de cierta frecuencia la tecnica de conmutacion dura sea impractica y se utilicen algunos artilugios para disminuir la corriente de carga y descarga de dicha capacidad. (ver fuentes resonantes)

para que leas un poquito te paso una nota de aplicacion de microlinear muy interesante, trata sobre la topologia ZVS o Zero Voltage Switching, donde explica un poco mas lo que te comentaba, de cuales son los limites de los mosfet en conmutacion dura, y por que cada limite: http://ad5ey.net/~david/motors/AN-42026.pdf

 

[Virtroon]

Hola,
Esa información te la da el SOA. Por lo general especifican varias curvas basadas en la frecuencia de operación y uno puede escoger la frecuencia guiandose en el voltaje y corriente máximo que va a trabajar el MOSFET.

Si es posible, suba una imagen del SOA del mosfet, porque no encontre el datasheet.

 

[Arpidez]

Gracias por sus respuestas.

hazard_1998 gracias por tu explicacion, el paper esta bastante bueno. Supongo que entonces no es tan directo poner un rango de frecuencia de operacion para los mosfet. Se que a 20 y 50 kHz funciona pero esto ha sido una prueba empirica.
Estoy haciendo un simple buck multifase que regule vin=84, vo=72, para una carga de 100A (ese es el reto).

Vitron este mosfet es de ixis
http://www.ixysgreen.com/PartSearchResults.aspx?searchStr=ixth75n25&SearchSubmit=Go
Pero el como decia antes el soa por lo que concluyo no proporciona la maxima frecuancia de operacion, ya que ahi dice que un pulso de 25uS= 40kHz es lo maximo, y yo ya he podido meterle 50 kHz, es decir no concuerda.


Gracias por sus comentarios.

 

[DJ DRACO]

con 2 cosas...

1) en el datasheet dice que frecuencias opera
2) con los tiempos (o retardos) ton y toff...es decir la curva característica que tiene todo conmutador, entre que recibe la orden de cerrar y el momento en que está cerrado efectivamente.

saludos.

 

[hazard_1998]

por el lado del tiempo de transito interno no te preocupes, por lo general el transito interno esta en el orden de los 20nS, pero estan interpretando mal el SOA, el area de operacion segura te dice que disipacion maxima soporta el dispositivo dependiendo de la duracion de esa disipacion, por eso tenes distintas curvas para 100mS, 1mS, 100uS, 10uS etc, y ojo al piojo con eso porque lo que te dice es que esa disipacion es la maxima en un pulso unico, no repetitivo.