¿Se necesita este amortiguador para MOSFET?

Question

Encontré este tipo de red de atenuación en el Manual de Fuente de Alimentación Conmutada (de Keith Billings y Taylor Morey):

Lo estaban usando con BJTs, y la razón era limitar dv/dt para evitar la ruptura secundaria del BJT. Ahora, si estoy usando un MOSFET en un convertidor Flyback, ¿necesito este atenuador (tengo un clamp en el circuito)? Hasta donde sé, los MOSFET no tienen ruptura secundaria, y con un circuito de clamp adecuado pueden soportar los voltajes.

Answer 1

Este circuito de amortiguación se utiliza para limitar el dv / dt durante el apagado del interruptor al presentar una mayor capacitancia de carga a la carga inductiva generalmente controlada por el transistor. Sin la amortiguación, la tasa estaría más o menos limitada solo por la diferencia de carga y corriente del interruptor y la capacitancia de salida del interruptor.

Además de limitar el dv / dt, también 'retarda' el aumento de voltaje, limitando así las pérdidas de apagado en el interruptor. Por supuesto, la resistencia tiene que disipar la energía almacenada en el condensador de amortiguación, pero de hecho hay un punto en el que las pérdidas totales de conmutación son menores que si no se usara la amortiguación en absoluto. Aquí puede encontrar una buena descripción de ello: Circuitos de amortiguación por William P. Robbins

Rara vez se utiliza en los convertidores flyback de hoy en día porque el costo de los componentes y el ensamblaje es demasiado alto en comparación con un mejor MOSFET de potencia, algo que es completamente diferente en un módulo IGBT de 1200V / 200A.

Answer 2

Desde aquí: Wikipedia

(...) los MOSFET de potencia tienen elementos parásitos PN y BJT dentro de la estructura, lo que puede causar modos de falla localizados más complejos que se asemejan a la ruptura secundaria.

Cuando se opera en modo lineal, especialmente a altos voltajes de drenaje-fuente y bajas corrientes de drenaje, la tensión puerta-fuente tiende a estar muy cerca de la tensión umbral. Desafortunadamente, la tensión umbral disminuye a medida que la temperatura aumenta, por lo que si hay ligeras variaciones de temperatura en el chip, entonces las regiones más calientes tenderán a transportar más corriente que las regiones más frías cuando Vgs está muy cerca de Vth. Esto puede provocar una fuga térmica y la destrucción del MOSFET incluso cuando está funcionando dentro de sus calificaciones Vds, Id y Pd.