Relación entre el gráfico de la carga de la compuerta y la forma de onda de Vgs

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En este momento estoy mirando PSMN1R1-30PL pero esta pregunta puede aplicar a cualquier MOSFET.

La Figura 15 en la hoja de datos muestra el voltaje de la fuente de la compuerta en función de la carga total de la compuerta:

EstegráficoseveterriblementesimilaralaformadeondatípicadelvoltajedelafuentedelacompuertafrentealtiempocuandoseactivaunMOSFET(porejemplo, figura 13 de los conceptos básicos de Power MOSFET por IRF):

¿Cuál es la relación entre estos dos gráficos? ¿Por qué se ven tan similares? ¿Cuál es el significado de la meseta en ~ 2.8V Vgs (en la Figura 15 de la hoja de datos), y está relacionado con la meseta de Miller?

    
pregunta tummychow

1 respuesta

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En el documento IR, están conduciendo la puerta con una corriente constante. Ver el circuito de prueba:

Esdecir,estánentregandounacantidadconstantedecargaporunidaddetiempo.Poresotienenlamismaforma:silacargaesunafunciónlinealdeltiempo,entoncessonbásicamentelamismagráfica.

Observequeelpuntoplanoenelgráficodevoltajedelapuertacorrespondealperíodoenqueelvoltajededrenajeestádisminuyendo(\$t_2\$a\$t_3\$).QuizáslamejorexplicacióndeloqueestásucediendoaquíeselsiguientecapítulodeldocumentodeIRalquehacereferencia,lasecciónsobrelacapacidad\$dv/dt\$:

Aquí, muestran lo que sucede cuando el drenaje tiene una rampa de voltaje creciente aplicada. Pero, esto funciona a la inversa, también. Cuando el voltaje de drenaje está bajando, necesariamente debe haber algo de corriente en \ $ C_ {GD} \ $, en la dirección opuesta. Esto se debe a que, al igual que con todos los condensadores, un cambio de voltaje debe ir acompañado de una corriente:

$$ I = C \ frac {\ mathrm {d} V} {\ mathrm {d} t} $$

Entonces, cuando el MOSFET comienza a conducir y el voltaje de drenaje comienza a disminuir, parte de la corriente del controlador de la compuerta debe ir a \ $ C_ {GD} \ $ para disminuir su voltaje. Esto es actual y no puede ir a \ $ C_ {GS} \ $ para aumentar su voltaje. Por lo tanto, mientras el voltaje de drenaje disminuya, el voltaje de la compuerta apenas aumenta.

En \ $ t_3 \ $, el controlador de la compuerta ha logrado obtener el voltaje de drenaje lo más bajo posible. Después de este punto, la tensión de drenaje no disminuye mucho al aumentar la carga de la compuerta. En su lugar, se obtiene una disminución relativamente lenta en la resistencia del canal. Así que ahora, la carga que ingresa a la compuerta es libre de ir principalmente a la carga \ $ C_ {GS} \ $, y la tensión de la compuerta puede aumentar rápidamente nuevamente.

No he escuchado el término Miller plateau hasta ahora, pero he oído hablar del efecto Miller , que es esencialmente lo que acabo de describir, pero en el caso general de todos los amplificadores. Entonces, puedo ver cómo uno llamaría razonablemente a esa región plana la meseta de Miller .

Más información: Vishay - Conceptos básicos sobre el MOSFET de potencia: comprensión de la carga de la puerta y su uso para evaluar el cambio de rendimiento aborda este tema con más detalle, y utiliza específicamente el término Miller plateau .

    
respondido por el Phil Frost

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