গেটের ক্যাপাসিট্যান্স বনাম গেটটি এন-সিএইচ.ই.ই.ই.ই.ই.ટી. টি. র চার্জ এবং গেটের চার্জিং / ডিসচার্জ করার সময় কীভাবে বিদ্যুৎ বিলুপ্তি গণনা করা যায়

Question

আমি একটি এমওএসএফইটি ড্রাইভার ( টিসি 4427 এ ) ব্যবহার করছি , যা প্রায় 30ns-এ 1nF গেটের ক্যাপাসিটেন্স চার্জ করতে পারে।

আমি যে দ্বৈত এন- সিচ মোসফেটটি ব্যবহার করছি (সি 4946EY) তার প্রতি গর্ভে 30nC (সর্বাধিক) গেটের চার্জ রয়েছে। আমি কেবল আপাতত একটি বিবেচনা করছি কারণ মরতে থাকা উভয়ই অভিন্ন। আমি গেটটি 5 ভি তে চালাচ্ছি। (এটি একটি লজিক স্তরের ভ্রূণ।)

এর অর্থ কি আমি ক্যাপাসিট্যান্সটির জন্য কিউ = সিভি প্রয়োগ করতে পারি? সি = 30 এনসি / 5 ভি = 6 এনএফ। সুতরাং আমার ড্রাইভার গেটটি পুরোপুরি 180 ঘন্টার মধ্যে চালু করতে পারে।

আমার যুক্তি কি সঠিক?

এমওএসএফইটি-র গেট রেজিস্ট্যান্স সর্বাধিক নির্দিষ্ট করা হয়েছে। 3.6 ওহম এর এটি কি উপরের গণনাগুলিতে কোনও প্রভাব ফেলবে? ড্রাইভারটির 9 ওহম প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে।

গেটটি যখন চার্জের পরিবর্তে ছেড়ে দেওয়া হয় তখন তার জন্য কি কোনও উল্লেখযোগ্য পার্থক্য রয়েছে? (ভ্রূণটি বন্ধ করে দেওয়া)

পার্শ্ব প্রশ্ন হিসাবে, 180 এর সময়কালে ভ্রূণ পুরোপুরি চালু হয় না। সুতরাং আরডিএস (না-বেশ-অন) বেশ উচ্চ। এই সময়ে কতটা বিদ্যুৎ অপচয় হবে তা আমি কীভাবে গণনা করতে পারি?

Comments

দেখে মনে হচ্ছে আপনার ড্রাইভারের চিপের বিলম্ব এবং স্যুইচিংয়ের সময় স্যুইচিংয়ের সময় সীমাবদ্ধ থাকবে। চালু এবং বন্ধের মধ্যে সামান্য পার্থক্য রয়েছে, ড্রাইভার চিপের আউটপুট স্টেজটি একটি টোটেম পোল ড্রাইভার। আপনি ডায়োডের সাহায্যে টার্ন অফের সময়টি দ্রুত করতে পারবেন। 30-40 এনএস একটি খুব স্বল্প সময় :-) আপনি যদি বিদ্যুৎ অপচয় হ্রাস সম্পর্কে উদ্বিগ্ন হন তবে আপনি কতবার স্যুইচ করবেন তা নির্ধারণ করতে হবে।

— 11'কে শোক করুন

@ মর্টেন: ওপি এফইটি চালানোর কথা বলছে - আমি ভেবেছিলাম ডায়োড স্পিড-আপ জিনিসটি কেবল বিজেটি চালানোর ক্ষেত্রেই প্রযোজ্য?

— ডেভিড্যাকারি

অনুগ্রহটি আমার প্রথম প্রশ্নের উত্তরে পুরস্কৃত হবে যা আমার সমস্ত প্রশ্নের উত্তর দেয় - সময়, গেট ও ড্রাইভার প্রতিরোধের প্রভাব, স্রাব / চার্জ প্রতিসাম্য এবং আরডিএস (না-বেশ-অন)

— টমাস ও

Answer 1

এন্ডোলিথের মতো বলে যে আপনাকে পরামিতিগুলির শর্তগুলি দেখতে হবে। 30nC হ'ল = 10 ভি এর সর্বাধিক মান । ডেটাশিটের ৩ পৃষ্ঠার গ্রাফটি সাধারণত 10nC @ 5V, তারপরে সি = 10 এন $V_{GS}$ = 2 এনএফ। 3 পৃষ্ঠায় অন্য একটি গ্রাফসিআইএসএস এরজন্য 1nF এর মান দেয়। পার্থক্য হ'ল কারণ ক্যাপাসিট্যান্স স্থির নয় (এজন্য তারা চার্জের মূল্য দেয়)। $\frac{10nC}{5V}$$C_{ISS}$

গেট প্রতিরোধের প্রকৃতপক্ষে একটি প্রভাব থাকবে। গেট এর সময় ধ্রুবক (9 হতে হবে + + 3.6 Ω ) × 2nF = 25ns পরিবর্তে 9 Ω × 2nF = 18ns।$\Omega$$\Omega$$\times$$\Omega \times$

তত্ত্বের ক্ষেত্রে স্যুইচ করা বা বন্ধ করার মধ্যে কিছুটা পার্থক্য থাকবে কারণ স্যুইচ অফ করার সময় আপনি উচ্চতর তাপমাত্রা থেকে শুরু করেন। তবে যদি চালু এবং বন্ধের সময়টি অল্প হয় (এখানে প্রচুর মার্জিন, আমরা কয়েক সেকেন্ডের বিষয়ে কথা বলি) তাপমাত্রা স্থির থাকে, এবং বৈশিষ্ট্যটি কমবেশি প্রতিসম হবে।

আপনার পক্ষের প্রশ্ন সম্পর্কে। এটি সাধারণত ডেটাশিটে দেওয়া হয় না, কারণ বর্তমানটি , ভি ডি এস এবং তাপমাত্রার উপর নির্ভর করবে এবং চার-মাত্রিক গ্রাফ দুটি মাত্রায় ভাল কাজ করে না। একমাত্র সমাধান হ'ল এটি পরিমাপ করা। একটি উপায় হ'ল I ডি এবং ভি ডি এস গ্রাফগুলি অফ এবং অন এবং এর মধ্যে এবং উভয়কে গুণিত করা এবং সংহত করা record এই রূপান্তরটি সাধারণত দ্রুত ঘটবে, সুতরাং আপনি সম্ভবত কয়েকটি পয়েন্ট ধরে পরিমাপ করতে পারবেন তবে এটি আপনাকে একটি ভাল আনুমানিকতা দেয়। আরও ধীরে ধীরে রূপান্তরটি করলে আরও বেশি পয়েন্ট পাওয়া যাবে, তবে তাপমাত্রা আলাদা হবে, এবং ফলস্বরূপ ফলাফল কম সঠিক হবে।$V_{GS}$$V_{DS}$$I_D$$V_{DS}$

Answer 2

ডেটাশীটে অনুমানগুলি ভি _জিএস = 10 ভি বলেছে , তাই না। এটি সি = 30 এনসি / 10 ভি = 3 এনএফ হবে। তবে এটি পরম সর্বোচ্চ।

একক ক্যাপাসিট্যান্স মানের পরিবর্তে, তারা পৃষ্ঠায় গ্রাফ হিসাবে ক্যাপাসিট্যান্সটি নির্দিষ্ট করে c. সি _{ইস্যু} সি _আরএস এবং সি _ওএস এর অর্থ এই নথির চিত্র 5 এ দেওয়া হয়েছে । আমি মনে করি আপনি সি _{ইস্যু} সম্পর্কে সবচেয়ে যত্নবান , যা 900 পিএফ প্রায় চার্ট অনুসারে

Comments

-1 Ciss, Crss, Coss ব্যবহার করে গেটের ক্যাপাসিট্যান্স নির্ধারণ করতে এভাবে স্যুইচিংয়ের ক্ষতিগুলি ভুল তা নির্ধারণ করে। Ciss, Crss, Coss হল ছোট সিগন্যাল ইনপুট / আউটপুট ক্যাপাসিট্যান্স

— JonRB

@ নায়েব: বৃহত্তর সিগন্যাল ক্যাপাসিট্যান্স কীভাবে আলাদা এবং আপনি এটির একটি অনুমান কোথায় পাবেন?

— এন্ডোলিথ

ওয়েল Ciss, Crss, Coss প্রায় 1MHz ... Vg = 0V এর সাথে সম্পন্ন করা হয় ... কিগেট এবং সুতরাং Cgate কখনই IGBT বা MOSFET ইনপুট ক্যাপাসিট্যান্সের পরিসংখ্যান থেকে গণনা করা উচিত নয়, এগুলি কেবল উত্সের চারপাশে গেটচার্জ বক্ররের প্রায় প্রথম অর্ডার are স্যুইচিং ডিভাইসের গেট চার্জ বক্ররেখা অত্যন্ত অ-রৈখিক (চিত্র 5) যে ফ্ল্যাট সময়টি মিলার প্লেটু হয় এবং একটি ইনফ ক্যাপাসিটর হিসাবে উপস্থিত হয়। চার্জ কার্জের 1 ম লিনিয়ার বিভাগটি গেট-উত্সটি চার্জ করার সাথে করণীয়, সমতল সময়টি মিলার ক্যাপাসিটার (গেট-ড্রেন) কে মোকাবেলা করছে।

— JonRB

@ জোনআরবি আপনি কি ইনপুট ক্যাপাসিট্যান্সের প্রাক্কলন পেতে ব্যবহার করবেন? দেখে মনে হচ্ছে সিস কেবলমাত্র ভিজিজে 0 থেকে মালভূমি ভোল্টেজ মারার আগেই একটি বৈধ অনুমান হবে। এবং পরিবর্তে আরও ঘনিষ্ঠতা পেতে গেট চার্জটি ব্যবহার করতে পারলে কেন আমাদের সিস দেওয়া হয়?

— বিগ 6

Answer 3

উল্লেখ MOSFET সুইচিং এই ফেয়ারচাইল্ড অ্যাপ্লিকেশন নোট , উপর চিত্র অফ মেধার এই ইনফেনিয়ন নোট , এই আইআর নোট এবং আমার নিজস্ব অভিজ্ঞতা:

$Q_g$

• $Q_{gs}$
• $Q_{gd}$

$C_{iss}$

$Q_{gs}$$I_D$$V_{DS}$$Q_{gd}$$V_{DS}$$V_{DS}$$I_D$

চার্জিং বর্তমান নির্ধারণ করতে আপনার যে বাহ্যিক প্রতিরোধের প্রয়োজন তা মোসফেট গেটের প্রতিরোধের সাথে যুক্ত করা হয়েছে। আপনার ক্ষেত্রে, যেহেতু আপনি কেবল 5V- তে চার্জ করছেন তাই আপনি আপনার চালকের বর্তমান সক্ষমতা সর্বাধিক বাড়িয়ে তুলতে পারবেন না।

গেটটি ডিসচার্জ করা এটি চার্জ করার জন্য তুলনামূলকভাবে অভিন্ন, যতদূর পর্যন্ত প্রান্তিকের সীমা একই থাকে। যদি টার্ন-অন থ্রোসোল্ডটি 4 ভি হয় এবং আপনি 5 ভি থেকে চার্জ করেন তবে আপনি কল্পনা করতে পারেন যে টার্ন অন সময়ে বনাম-টার্নে কিছুটা ছোট অ্যাসিমেট্রি থাকবে যেহেতু আপনি কেবল টার্ন অফ করার জন্য 1V ছাড়ছেন since বনাম 4 ভি টার্ন অন করতে।

পূর্ববর্তী মন্তব্য অনুসারে, মোসফেট ড্রাইভ সার্কিটগুলিতে টার্ন অন এবং টার্ন-অফ চার্জিং স্রোতগুলি উপযুক্ত করতে প্রতিরোধক এবং ডায়োডের নেটওয়ার্কগুলি দেখা বেশ সাধারণ।

Answer 4

টার্ন-অন এবং টার্ন-অফ চলাকালীন শক্তি অপচয়

আপনি মনে করতে পারেন যে ট্রানজিস্টরগুলি সেই রূপান্তরের সময় আরও গরম হয়ে উঠছে অভ্যন্তরীণ ভোল্টেজ এবং স্রোত এবং ট্রানজিস্টরের ক্যাপাসিটেন্সগুলির সাথে কিছু সম্পর্ক রয়েছে।

অনুশীলনে, যতক্ষণ আপনি যথেষ্ট পরিমাণে একটি সুইচ চালু বা বন্ধ করেন, ততক্ষণ স্যুইচের অভ্যন্তরীণ বিবরণ অপ্রাসঙ্গিক। আপনি যদি স্যুইচটিকে পুরোপুরি সার্কিটের বাইরে টানেন তবে সার্কিটের অন্যান্য স্টাফের অনিবার্যভাবে দুটি নোডের মধ্যে কিছু পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স সি থাকে যা স্যুইচটি চালু এবং বন্ধ হয়। আপনি যখন সেই সার্কিটের মধ্যে কোনও ধরণের একটি স্যুইচ স্যুইচ অফ সহ সন্নিবেশ করান তখন সেই ক্যাপাসিট্যান্স কিছু ভোল্টেজ ভি পর্যন্ত চার্জ করে সিভি ^ 2/2 ওয়াট শক্তি সঞ্চয় করে।

এটি কোনও ধরণের স্যুইচ হোন না কেন, আপনি যখন স্যুইচটি চালু করেন, সমস্ত সিভি ^ 2/2 ওয়াট শক্তি সেই সুইচে নষ্ট হয়ে যায়। (যদি এটি সত্যিই ধীরে ধীরে স্যুইচ হয়, তবে সম্ভবত আরও বেশি শক্তি সেই স্যুইচটিতে বিলুপ্ত হবে)।

আপনার মোসফেট স্যুইচে বিলুপ্ত হওয়া শক্তি গণনা করতে, এটি সংযুক্ত মোট বহিরাগত ক্যাপাসিট্যান্স সি (সম্ভবত বেশিরভাগ প্যারাসিটিক) এবং ভোল্টেজ ভি স্যুইচটি চালু হওয়ার ঠিক আগে স্যুইচটির টার্মিনালগুলি চার্জ করে find যে কোনও ধরণের স্যুইচে শক্তি বিচ্ছিন্ন হয়

• E_turn_on = সিভি / 2

প্রতিটি টার্ন অন।

আপনার এফইটি গেটটি চালনা করে প্রতিরোধের মধ্যে বিলুপ্ত শক্তি

• ই_গেট = প্রশ্ন_জি ভি

কোথায়

• ভি = গেটের ভোল্টেজ সুইং (আপনার বর্ণনা থেকে এটি 5 ভি)
• প্রশ্ন_জি = আপনি ট্রানজিস্টর চালু বা বন্ধ করতে গেট পিনের মাধ্যমে যে পরিমাণ চার্জ চাপান (এফইটি ডেটা শীট থেকে এটি প্রায় 5 এনসি প্রায় 10 এনসি)

একই ই_গেট শক্তিটি টার্ন-অন চলাকালীন এবং আবার টার্ন-অফের সময় বিচ্ছিন্ন হয়।

সেই ই-গেটের কিছু শক্তি ট্রানজিস্টারে নষ্ট হয়ে যায় এবং এর কিছুটি এফইটি ড্রাইভার চিপে নষ্ট হয়ে যায় - আমি সাধারণত একটি হতাশাবাদী বিশ্লেষণ ব্যবহার করি যা ধরে নেয় যে সেই শক্তিটি সমস্ত ট্রানজিস্টারে বিভক্ত হয়ে যায়, এবং সেই সমস্ত শক্তিই নষ্ট হয়ে যায় এফইটি ড্রাইভারের মধ্যে

যদি আপনার সুইচ পর্যাপ্ত দ্রুত বন্ধ হয়ে যায়, টার্ন-অফ চলাকালীন জ্বলে ওঠা শক্তি সাধারণত টার্ন-অনের সময় নষ্ট হওয়া শক্তির তুলনায় তুচ্ছ। আপনি সবচেয়ে খারাপ-কেস বেঁধে রাখতে পারেন (অত্যধিক ইনডাকটিভ লোডের জন্য)

• E_turn_off = IVt (সবচেয়ে খারাপ ক্ষেত্রে)

কোথায়

• টার্ন-অফের ঠিক আগে আমি স্যুইচটির মাধ্যমে বর্তমান,
• ভি হ'ল টার্ন-অফের ঠিক পরে সুইচ জুড়ে ভোল্টেজ এবং
• টি হ'ল অন অফ থেকে স্যুইচিংয়ের সময়।

তারপরে ভ্রূণে বিলীন হওয়া শক্তিটি

• পি = পি_সুইচিং + পি_অন

কোথায়

• পি_সুইচিং = (ই_টর্ন_অন + ই_ টার্ন_অফ + ২ ই_গেট) * স্যুইচিং_ ফ্রিকোয়েন্সি
• আপনি যে স্যুইচটি সাইকেলটি পরিবর্তন করেছেন সেটিকে সেকেন্ডিং_ফ্রুয়েন্সি বলা হয়
• পি_অন = আইআরডি = স্যুইচটি চালু থাকাকালীন শক্তিটি বিলুপ্ত হয়ে যায়
• সুইচ চালু থাকাকালীন আমি গড়ের বর্তমান,
• আর এফইটি-র অন-রাজ্য প্রতিরোধ এবং
• d হ'ল স্যুইচটি চালু হওয়ার সময়টির ভগ্নাংশ (সবচেয়ে খারাপ ক্ষেত্রে অনুমানের জন্য d = 0.999 ব্যবহার করুন)।

প্রচুর এইচ ব্রিজগুলি (সাধারণত অবাঞ্ছিত) বডি ডায়োডকে ফ্লুকব্যাক ডায়োড হিসাবে সুবিধাজনক ফ্লাইব্যাক কারেন্ট ধরার সুবিধা নেয় take যদি আপনি এটি করেন (বাহ্যিক শোটকি ক্যাচ ডায়োড ব্যবহার না করে) আপনাকে সেই ডায়োডে বিচ্ছিন্ন শক্তিও যুক্ত করতে হবে।