Conducción de un MOSFET con voltaje de compuerta negativo fuera del estado

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Sé que, en la práctica, los interruptores Mosfet son impulsados por 0V a cualquier voltaje de compuerta positiva (por ejemplo, 0V - 15V). Estoy usando un par Mosfet (PMOS y NMOS) para cambiar las corrientes de 10A en pulsos y la hoja de datos del MOSFET indica que tanto PMOS como NMOS pueden ser controlados por un voltaje de compuerta máx + 20V / -20V.

¿Qué efectos tendrá el uso de voltaje negativo para apagar un mosfet en el rendimiento de mi circuito? ¿Aparte del aumento en el tiempo de encendido de los conmutadores mosfet (ya que necesito más carga para encender el mosfet cargado con carga negativa)?

    

1 respuesta

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El uso de voltaje negativo aumentará el tiempo de retardo de encendido, no el tiempo real de aumento de encendido. Disminuirá el tiempo de retardo de apagado, ya que habrá una mayor diferencia de voltaje para tirar del voltaje de la compuerta por debajo del umbral.

Considere un 2n7002: Cgs = 4.5e-11 F & tratándose como una capacitancia clásica con una resistencia de compuerta 100R:

Eltiempoparaalcanzarelumbraldelapuertaparaelencendidoesmayor,PEROesmásrápidoparaelapagado.

Losbeneficiossonelaumentodelaresilienciaalencendidoporparásitosdebidoalcapacitordelmolinerodurantelostransitoriosdeconmutación.Piénseloasí,cambiarunFETsetratadetrasladarlacargaalapuerta-fuente&apagado.Ahorabien,estopodríaocurrirdebidoasuunidaddepuerta,perotambiénpodríaocurrirdebidoaparásitos.

CuandoconsiderasQ=CV&el\$\DeltaV\$es2.5Vparaunaunidadde0:15Vy17.5Vparaunaunidadde-15:15V,sepuedeverqueelcontroladorbipolaresmásresistentealacargadelainyección,yaseadebidoaunamalaunidaddelapuertaDiseño(bajoimpulso,altaimpedancia),maldiseñooaplicacionesdealtapotencia/altavelocidad.

ConsidereelmodelodecapacitanciadepequeñaseñaldeunFET&considereun0Voffgatedriveconunaresistenciadecompuerta1kR.

Unaresistenciadecompuertamuyaltayunafuentedealimentaciónmuyafiladaparahacerelpunto

Conungatedrivede0:15V,haysuficientecargaacopladaparallevarpotencialmentelatensióndelafuentedelapuertadeunooambosFETasutensióndeumbral

Con un controlador de -15: 15V, el acoplamiento todavía ocurre, PERO ahora, el voltaje de la compuerta no aumenta lo suficiente como para iniciar potencialmente la conducción.

    
respondido por el JonRB

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