Проблема с переключением n-канального MOSFET с изолированным приводом затвора

Я пытаюсь заставить n-канальный мосфет переключать нагрузку от высокого напряжения (250 В). Я использую n-канальный мосфет C2M0280120D . схема выглядит примерно так:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

поэтому в этой конфигурации, когда импульс uC возрастает (uC генерирует ШИМ между 5 В и 0 В), Vgs на M1 также будет расти. Я измерил Vgs на M1, и это импульс с пиковым напряжением 5 В в течение 250 нс. в техническом описании указано, что максимальное пороговое напряжение составляет 4 В, поэтому можно было бы предположить, что этого будет достаточно, но когда я измерил источник M1 (узел S2) относительно земли питания (pgnd), это импульс, но с пиком всего 30 нечетных вольт вместо 250В.

Я подумал, что может быть дело в том, что MOSFET не перегружен должным образом, и он все еще находится в своей линейной области, поэтому я попытался прервать питание 15 В, чтобы сделать сигнал затвора с более высокой амплитудой, на этот раз мой Vgs представляет собой импульс с пиком 10 В . Схема показана ниже:

схематический

смоделируйте эту схему

Я также поставил конденсатор 1 мкФ (как на первой схеме) непосредственно перед трансформатором, но на узле S2 я все равно получаю меньшее напряжение, чем ожидалось. (Намного меньше в этом отношении.)

так что, если это не из-за большого сопротивления между стоком и истоком (поскольку он включен правильно), в чем еще может быть проблема?

Заранее благодарим вас за ваше время.

Какова желаемая форма импульса, включая время нарастания, спада и ширину импульса? Как они соотносятся с формой волны импульса привода затвора? Судя по значениям C1.C4, я подозреваю, что вы пытаетесь создать короткий импульс с медленным включением/выключением. Вам понадобится хорошая техника симуляции и быстрый объем выборки, когда вы доберетесь до реального HW, чтобы увидеть и понять, что вы делаете.
@BrianDrummond Я пытаюсь создать импульс с временем нарастания около 9 нс и временем спада 50-100 нс. Моделирование в порядке (сделал в ltspice), и я не знаю характеристик своего прицела, но мои коллеги используют его для высоких частот (ГГц и выше), поэтому я предполагаю, что это нормально. будет ли проблема полностью из-за мосфета? Я попытался подать импульсы 15 В (Vgs) для управления моим мосфетом, но я все еще получаю импульс с пиковым значением 30-40 В вместо 250. Я попытался увеличить нагрузку, чтобы уменьшить ток, чтобы посмотреть, позволит ли это напряжению расти дальше. , но безрезультатно!
Попробуйте уменьшить резистор R3 или увеличить ток возбуждения, чтобы быстрее преодолеть шаг порога затвора. Время нарастания 9 нс довольно сложно даже при Cin всего 260 пФ.

Ответы (1)

Я измерил Vgs на M1, и это импульс с пиковым напряжением 5 В в течение 250 нс.

Просто посмотрите на график в техпаспорте MOSFET. Вот этот: -

введите описание изображения здесь

При напряжении 10 вольт на затворе по отношению к источнику он едва преодолевает звуковой барьер с точки зрения производительности и даже не входит в список лучших. В г С из 5 вольт.

в техническом описании указано, что максимальное пороговое напряжение составляет 4 В, поэтому можно предположить, что этого будет достаточно.

Всегда лучше проверять графики.

Я не знаю, мой ли это мосфет или что, но я попытался подать импульс 15 В, и я все еще получаю тот же выход (импульс с пиком 20-30 В, а не 250 В или что-то близкое). когда я моделирую схему и заменяю MOSFET просто переключателем, все результаты симуляции в порядке, означает ли это, что проблема определенно связана с моим MOSFET?
Какой трансформатор вы используете - дайте ссылку на техпаспорт, пожалуйста. Это не обязательно МОП-транзистор, но вполне вероятно. Это также может быть конденсатор емкостью 1 нФ — можете ли вы посмотреть, что происходит с напряжением на S1 и S2, и сделать снимок экрана?
Я использую этот преобразователь: docs.rs-online.com/89cb/0900766b80d6b42d.pdf . Стоит отметить, что сигнал, подаваемый на трансформатор, имеет пиковое значение 15 В, которое длится 100 н и периодом 200 мкс.
Кстати, вы должны быть в состоянии смоделировать этот трансформатор в LTSpice. Однако выглядит подходящим.
извините, я, должно быть, забыл принять ответ
Ничего страшного, лучше поздно, чем никогда!!
Проблема с переключением n-канального MOSFET с изолированным приводом затвора
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v