La conducción de un MOSFET con el más rápido tiempo de subida posible

Question

Estoy trabajando un circuito para enviar pulsos muy cortos, a una carga, con el requisito de que los pulsos tienen el más rápido tiempo de subida posible (~10ns o menos).

He elegido un conductor que tiene un rápido tiempo de subida, el UCC27524P (http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ucc27525.pdf).

Tengo una pregunta acerca de la elección de un MOSFET, es el controlador que determina el tiempo de subida o el del MOSFET del tiempo de subida en la hoja de datos?

Me par de MOSFETs estoy buscando en cuenta los tiempos de subida de alrededor de 20ns, son simplemente incapaces de cambiar más rápido?

He conectado un circuito simple para ilustrar.

Answer 1

Es tanto el conductor y el mosfet que determinan el tiempo de subida. La red tiempo de subida va a ser el doble si el conductor y el mosfet son similares. Usted también puede estar interesado en el otoño de tiempo y esto puede ser más difícil de lograr, especialmente si la puerta no está impulsado negativamente cuando la eliminación de la puerta de carga.

Si las hojas de datos de decir 20 ns y no hay algún mejora evidente en el ejemplo de circuito utilizado para medir el tiempo de subida entonces usted está probablemente fuera de suerte. Seguir perseverando y busca una mejor mosfets. Creo que hay un nuevo tipo de salida que se refiere como algo como el silicio-carburo de tecnología pero no me fijé en él.

Answer 2

Aquí está tu solución. 400V, 4 ns.

https://www.avtechpulse.com/medium/avrf-4a/

El hecho de que los costos de $15k podrían hacer alusión al hecho de que no es un problema que puede ser resuelto fácilmente con 2 dispositivos activos... hmmmmm...

Ahora, si realmente insistir...

Bueno, usted quiere encender un MOSFET muy rápido. El MOSFET de puerta es un condensador. Por lo que necesita para la bomba de muchos de los actuales en lo que realmente rápido. Esto significa llevar la inductancia no es tu amigo. Esto significa plomo paquetes como TO-220, sólo va a provocar más dolor. Así que, he buscado en DigiKey de una parte, y whaddya saber, encontrar uno!

Tada!

(También está disponible en TO220, si quieren tener posibilidades).

Ahora, este no es el promedio de los MOSFET. En realidad es una cascoded GaN-FET. Ths cascode maneja tu otro problema, Miller efecto de la Cgd condensador, que en 400V va a ser verdaderamente descomunal.

Observe cómo la puerta de carga es ridículamente bajo en comparación con su IRF840 (como 10 veces menos). También los tiempos de subida/caída son muy rápidas (como 5ns).

Y el TPH3206LSB versión tiene el Origen en el big fat almohadilla de refrigeración en la parte trasera, lo que significa que usted puede soldar a su plano de tierra se enfríe. (Si hubiera sido el desagüe, extra de capacidad en la producción habría sido introducido). Nota el TO220 versión también tiene la Fuente en la ficha, así que usted puede apoyar el disipador de calor e incluso quitar el aislante.

Yo nunca he usado un GaN-FET, pero, maldita sea, esta parte parece que va en serio!

Con un sólido diseño y un poco de suerte, podría trabajar. Tal vez... Bueno, siempre se puede intentar... Aunque deberías trabajar en tu especificaciones de la primera, ya que no sabemos nada acerca de la carga, de modo que es realmente un disparo en la oscuridad.

Answer 3

El problema no es la puerta de carga (que eligió una buena puerta del conductor) o intrínsecamente el MOSFET de la misma o incluso la perdida inductancias (suponiendo 10nH puerta-fuente), pero es la salida de la fuente de carga combinada con la impedancia de la carga.

Una rápida LTSpice de simulación con el STP8NM60 (650V MOSFET que se construye en) muestra 50ns tiempo de subida con 600R carga, pero sólo en virtud de 10ns con un 60R de carga (de acuerdo con la hoja de datos 10ns la figura). La salida de capacitancia para el STP8NM60 es 100pF. Un GaN transistor como GS66502B (650V parte disponibles en Mouser por £8.19) tiene una potencia de salida de la capacitancia de 17pF, lo que significa que se podría administrar su 10ns con una 600R de carga.