Conduciendo un MOSFET con el tiempo de subida más rápido posible

Tanto el conductor como el mosfet determinan el tiempo de subida. El tiempo de subida neto será aproximadamente dos veces si tanto el conductor como el mosfet son similares. Es posible que también le interese el tiempo de caída y esto puede ser más difícil de lograr, especialmente si la compuerta no se mueve negativamente al eliminar la carga de la compuerta.

Si las hojas de datos dicen 20 ns y no hay una mejora obvia en el circuito de ejemplo utilizado para medir el tiempo de subida, es probable que no tenga suerte. Sigue enchufándote y busca mejores mosfets. Creo que hay un nuevo tipo conocido como tecnología de carburo de silicio, pero no me cites.

Aquí está tu solución. 400V, 4 ns.

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El hecho de que cueste $ 15k podría indicar que no es un problema que pueda resolverse fácilmente con 2 dispositivos activos ... hmmmmm ...

Ahora, si realmente insistes ...

Bien, quieres activar un MOSFET muy rápido. La compuerta MOSFET es un condensador. Así que necesitas bombear mucha corriente en él realmente rápido. Esto significa que la inductancia de plomo no es tu amigo. Esto significa que los paquetes con plomo como TO-220 solo causarán más dolor. Por lo tanto, busqué en DigiKey una pieza adecuada, ¡y whaddya know, encontré una!

¡Tada!

(También está disponible en TO220 , si lo desea para arriesgarse).

Ahora, este no es tu MOSFET promedio. En realidad es un GaN-FET en cascada. Este código de seguridad maneja su otro problema, el efecto Miller del condensador Cgd, que a 400 V será verdaderamente gigantesco.

Observe que la carga de la puerta es ridículamente baja en comparación con su IRF840 (como 10 veces menos). Además, los tiempos de subida / bajada son muy rápidos (como 5ns).

Y la versión TPH3206LSB tiene la fuente en la almohadilla de enfriamiento grande y gruesa en la parte posterior, lo que significa que puede soldarla a su plano de tierra para enfriarla. (Si hubiera sido el drenaje, se habría introducido una capacidad adicional en la salida). Tenga en cuenta que la versión TO220 también tiene la Fuente en la pestaña, por lo que puede conectar a tierra el disipador de calor e incluso retirar el aislante.

Nunca he usado un GaN-FET, pero maldita sea, ¡esta parte parece que significa negocio!

Con un diseño sólido y un poco de suerte, podría funcionar. Quizás ... Bueno, siempre puedes intentar ... Aunque deberías trabajar primero en tus especificaciones, ya que todavía no sabemos nada sobre la carga, así que esto es realmente un disparo en la oscuridad.

El problema no es la carga de la puerta (eligió un buen controlador de la puerta) o intrínsecamente el MOSFET en sí mismo o incluso las inductancias parásitas (suponiendo que la fuente de la puerta es 10nH), sino la carga de la fuente de drenaje combinada con la impedancia de la carga. / p>

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

Puede usar el controlador ISL55110 con GS66502B GaN Mosfet, deberían permitirle < 2nsec tiempo de caída