Relación de tiempo de Mosfet y frecuencia de PWM

Puede reorganizar \ $ i (t) = C \ frac {dV} {dt} \ $ a \ $ \ Delta t = \ frac {C \ Delta V} {I} \ $ where \ $ C \ $ es la capacidad de la compuerta, \ $ \ Delta V \ $ es su cambio en el voltaje de la compuerta, \ $ I \ $ es la corriente con la que el controlador es capaz de abastecerse / hundirse, y \ $ \ Delta t \ $ es el tiempo de subida / bajada. Eso te acercará. Desea encontrar el MOSFET con la capacidad de compuerta más baja que pueda encontrar, mientras cumple con otras especificaciones.

Cuando sus tiempos de subida / caída comienzan a llegar a más de un pequeño porcentaje de su período de PWM, debe comenzar a pensar en instalar un IC de controlador de puerta dedicado, o al menos crear uno con un par de transistores bipolares, fuera de saturacion

Esto podría ser demasiado simplista, pero creo que el factor principal generalmente es que un MOSFET está generando mucho calor durante la transición, ya que hay una caída de voltaje cuando no está completamente conducido o en corte. Por ejemplo, si tiene una frecuencia PWM de 1 KHz (2 transiciones por milisegundo) y hay un retraso de 100 microsegundos en el MOSFET, podría generar calor durante 200 microsegundos cada milisegundo. Creo que esa es la principal preocupación, al menos en amplificadores y electrónica de potencia.

Los tres factores principales que determinaron la frecuencia de conmutación máxima son

1) retardo de encendido / apagado.

Si un MOSFET tomara, digamos ... 1 segundo antes de que incluso comenzara a cambiar, inmediatamente tendría un factor con respecto a la frecuencia de cambio

2) tiempo de subida / caída.

Similar a # 1

3) térmica

Cuanto mayor sea la frecuencia de conmutación, más pérdidas habrá y, en algún momento, no podrá gestionar el dispositivo térmicamente

# 3 es generalmente el controlador con respecto a la frecuencia de conmutación, mientras que # 2 es el controlador con respecto al ancho de pulso mínimo / máximo