Расчет необходимого тока драйвера полевого транзистора

[qxov]

Понял, что не понимаю, как правильно рассчитать необходимый ток драйвера.

Смотрю спецификацию на транзистор IPB025N10N3 И вижу:

Input capacitance 14800 pF max

Пфе! Легко! I = U_open * C_gate / t_open = 10 * 15000e-12 / 150e-9 = 1 А.

И все было хорошо, пока я не увидел надпись:

Gate charge total 206 nC max

Вот ведь... Ну ладно... I = Q_g / t_open = 206e-9/150e-9 = 1,37 А.

Уууу, мрачновато становится. А я еще думал четыре штуки спараллелить, да добрые люди отговорили. Я так понимю, что правильный расчет - второй?

И, в любом случае, важный вопрос: какое время открытия транзистора считается приемлемым, оптимальным, суперским?

[варп]

Мне тоже эта тема интересна...И ещё любопытно - есть контроллеры в которых 18-24 фета , чем они там (6-8) полевиков враз включают? Как там с драйверами вопрос решён ?

[Wector]

И, в любом случае, важный вопрос: какое время открытия транзистора считается приемлемым, оптимальным, суперским?

Это зависит от частоты коммутации и режима работы ключей - в резонансном режиме, например, не особо важна скорость перезаряда емкости затвора.

[варп]

[user]Wector[/user], мысль - глубокая ..., но для наших дел , видимо , бесполезная...

[all_bud]

расчеты расчетами а на практике получилось так - драйвер IR4426, ток драйвера 1,5А фет IRF3205. частота 400Гц, Rg=22ом, полет нормальный. Емкость затвора 3247, время заряда 101.

[VasiliSk]

[user]all_bud[/user], тю блин, на 400гц можно одним биполярным транзистором обойтись в роли драйвера. Гораздо больше интересно что будет на 100-200кГц

[qxov]

расчеты расчетами а на практике получилось так - драйвер IR4426, ток драйвера 1,5А фет IRF3205. частота 400Гц, Rg=22ом, полет нормальный. Емкость затвора 3247, время заряда 101.

Расчеты всегда важны. Для IRF3205 и времени 101 нс получаем ток в худшем случае 146/101 = 1,45 А. Все сходится.

Плохо только что на исходный вопрос о времени заряда никто ответа дать не может (по току - правильно использовать формулу полный заряд / время).

[Alex_Soroka]

Понял, что не понимаю, как правильно рассчитать необходимый ток драйвера.
Смотрю спецификацию на транзистор IPB025N10N3 И вижу:

Input capacitance 14800 pF max

Пфе! Легко! I = U_open * C_gate / t_open = 10 * 15000e-12 / 150e-9 = 1 А.
Вот ведь... Ну ладно... I = Q_g / t_open = 206e-9/150e-9 = 1,37 А.
И, в любом случае, важный вопрос: какое время открытия транзистора считается приемлемым, оптимальным, суперским?

Формула:

Я вот сейчас много считаю на эту-же тему, но прочитав кучу литературы получается немного не так как вы написали.
1) нас интересует в преобразователях как бысто откроется полевик
2) нас интересует в преобразователях как бысто ЗАкроется полевик !
3) хватит ли нам времени в каждом цикле его открыть, а еще и закрыть(!) разрядив емкость затвора, и от этого получается "ток управления".

Я считаю для частоты 130кГц. ( t_open = 7,70E-06 , U_open = 10V )
1) IRFZ44
Формула : I = U_open * C_gate / t_open = 1,91 Ампера
Формула: I = Q_g / t_open =  0,008 Ампера

2) IRL2505
Формула : I = U_open * C_gate / t_open = 6,49 Ампера
Формула: I = Q_g / t_open =  0,017 Ампера

3) IRL3713
Формула : I = U_open * C_gate / t_open = 7,65 Ампера
Формула: I = Q_g / t_open =  0,014 Ампера

Как-то сильно разные значения тока драйвера... 

[T-Duke]

Вставлю свои пять копеек.

Ключ открывается не сразу. Сначала емкость затвора заряжается до порогового напряжения (указано в даташите). Тут работает линейный закон заряда емкости через сопротивление. Дальше включается фифект Миллера и происходит собственно открытие ключа с отклонением от закона RC из-за ПОС через емкость Миллера.. А дальше после полного открытия емкость дозаряжается до напряжения драйвера. Но это уже для открытия пофиг.

На импульсный ток затвора влияет напряжение питания драйверов, и заданное время открытия/закрытия. Следует помнить, что кроме затворного сопротивления в процессе заряда затвора играет роль внутреннее сопротивление затвора (ищется в даташите), и выходное сопротивление драйвера (тоже даташит). Суммируем их и получаем полное сопротивление затворной цепи. Если хотим очень шустро открыть ключ, уменьшаем затворный резистор, но не забываем про выходное сопротивление драйвера и внутреннее сопротивление затворной цепи ключа. Можно поставить нулевой резистор, но скорость заряда будет ограничена драйвером и внутренним сопротивлением затвора.
Например для драйвера IR2113 выходное сопротивление составляет величину около 5Ом. К нему добавляем внутреннее сопротивление затвора. Порядка от ома, до нескольких ом.

Средний ток находится из заряда затвора и частоты ШИМ. Множим заряд затвора на частоту ШИМ, получаем средний ток. Импульсный считаем через напряжение драйвера и экспоненциальный закон для цепи RC.
Максимальное значение тока будет в момент начала, когда затворная емкость пуста и равно напряжению драйвера деленному на полное сопротивление затворной цепи. То есть например питание драйвера 10В, полное сопротивление затворной цепи 5Ом, максимальный ток 2А. А дальше по мере заряда, он будет всегда меньше. То есть максимальный ток в начале заряда, затем он падет по мере заряда емкости, по хорошо известному экспоненциальному закону.
И это если не учитывать паразитной индуктивности затворных цепей. Но это справедливо уже когда речь идет он временах открытия 5-10нс, и неудачной разводке затворных цепей. Думаю здесь о таких временах речи не идет.

При закрытии не забываем о коварности емкости Миллера. Если не учитывать этого, при резком закрытии например верхнего ключа, может открыться нижний.

[T-Duke]

Плохо только что на исходный вопрос о времени заряда никто ответа дать не может (по току - правильно использовать формулу полный заряд / время).

А что тут давать? Это классика. Педивикия быстро научит если задать запрос "заряд емкости через сопротивление". Я например считаю, что емкость зарядится достаточно полно через время равное 5*RC. А полностью она не зарядится никогда. Но время 5RC достаточно для оценки.

Но по факту это сюда ни к чему. Вопрос был о токе драйвера. С ними мы разобрались. Как со средним, так и с максимальным. Средний ток через затвор = заряд затвора * на частоту ШИМ. Максимальный ток = напряжение драйвера / полное сопротивление затворной цепи. Если и интересует время заряда затвора само по себе то это время задержки включения. Но оно ни на что не влияет кроме как на фазировку в шустрых мостах. Основное значение имеет время открытия/закрытия. А оно хитрое и зависит от напряжения драйвера, сопротивления затворных цепей и соотношения емкости Миллера к емкости затвора. Можно и посчитать, но в даташитах на ключи указывается типовое время открытия ключа, для заданного напряжения драйвера и затворного резистора. При условии что выходное сопротивление драйвера намного меньше остальных сопротивлений.

[Babylon4]

Вставлю свои пять копеек.

При закрытии не забываем о коварности емкости Миллера. Если не учитывать этого, при резком закрытии например верхнего ключа, может открыться нижний.

Добавлю и свой пятачок.

Открытие обычно происходит без проблем, даже завышая номиналы затворных резисторов включение происходит без значительной задержки по фронтам, тем более задержка включения не вызывает проблем с коммутацией, но вот выключение совсем другая история даже небольшая  задержка приводи к КЗ, виновником этого считают плато Милера оно расположено примерно на уровне 3-5 вольт поэтому ток в этом месте уже в 3-4 меньше от первоначального значения, одним из решений которое иногда можно встретить это подача дополнительного отрицательного питания на драйвер, производители драйверов также иногда приводят примеры разводки драйвера, давая понять что драйвер в буквальном смысле висит на затворах полевика.   

[TRO]

Я в последнее время обленился, ситать не люблю, загоняю емкость затвора в симулятор и гоняю её током на нужной частоте, там сразу наглядненько на осцилограмме видно как все быстро. А когда высоковольтность тянет за собой дядю Миллера, приходится искусственно увеличивать емкость затвора, это что бы емкость сток-затвор в сговоре с дядей Миллером не так сильно влияла на затвор (типа меняем коэфициент емкостного делителя сток-затвор-исток в пользу исток-затвор). Такой финт с увеличением затворной емкости тянет за собой пропорциональное усиление тока драйвера  . Драйвера желательно с отрицательным питанием, ибо в массе своей они не имеют на выходе нормального ограничителя тока, и в начале сильно перегружены и недогружены в конце (так как нагрузка емкость), а с отрицательным питанием ток от порога закрития до порога открытия становится более ровным (само собой с затворным резистором). Ну и где возможно по максимуму использовать снабберы.

[tak1973]

Спойлер

Подскажите, могу ли я без последствий для работы схемы заменить FAN7842 на IRS21867, с возможным уменьшением сопротивления затворной цепи NCEP85T14, чтобы время отпирания/запирания ФЕТа было немного меньше фронтов IRS21867? Конкретно меня беспокоит меньшее "мёртвое время" у IRS21867 - 35 против 50нс у FAN7842. Просто IRS21867 есть в наличии, да и по лапкам совпадает, а за FAN7842 надо в магазин бежать.

[tak1973]

Вопрос снят.
Просто уменьшу сопротивление в цепи затвора, чтобы ФЕТы открывались/закрывались быстрее фронтов драйвера.

[Blik86]

Далее посчитаем, какой нужен минимальный ток заряда/разряда затвора ФЕТ'а, чтобы скоростные характеристики ФЕТ'а - td(on)+tr(f) и td(off)+tf(f) - соответствовали дататшитовским

Время открытия/закрытия для транзисторов указывается вместе с сопротивлениями при которых они получены.

[TRO]

[user]tak1973[/user], Расчитать ток заряда-разряда это конечно хорошо, но еще и от схемотехники самой сильно зависит как линейно будет проходить заряд-разряд затвора. Есть критические применения где  феты эксплуатируются почти на полную загрузку, и невовремя или зятнутые закрытия-открытия чреваты бабахами (не успеет отработать даже аппартная защита). Есть у фетов еще такая штука как эффект миллера, например быстро открывающийся фет через емкость сток-затвор дает в свой же затвор ток противоположный открытию, и этот ток может даже перегрузить(а то и убить) жесткий драйвер (который с низким сопротивлением на выходе) ..... При закрытии картина наоборот,  емкость сток-затвор при быстром закрытии пытается так же быстро открыть затвор фета... Несмотря на то что емкость сток-затвор  намного меньше затворной, она так сильно влияет потому что перепад напряжения на стоке гораздо выше затворных.
________________

В серьезных драйверах есть основные методы борьбы.

Добавить на и так тяжёлый затвор еще емкости, что бы увеличить разницу между стоковой и затворной емкостями, тем самым уменьшив влияние стока на затвор.  И соответственно увеличить ток драйвера, так как ему теперь прийдется еще и дополнительную ёмкость раскачивать.

Увеличить выходное сопротивление драйвера (уменьшить жесткость драйвера), установив выходной резистор бОльшего номинала, а что бы динамика и линейность нарастания остались на высоте, расширяют напряжение драйвера до допустимого максимума (примерно от минус десять вольт до плюс двадцать).

При работе на индуктивную нагрузку (двигатели , преобразователи) при закрытии ток через фет постоянен на всей его переходной характеристике, это его прилично греет и снижает допустимые токи, а так же чревато выбросом напряжения (можно спалить по перенапряжению). Что  бы разгрузить фет на этом этапе, ставят снабберы, которые забирают на себя энергию индуктивности затягивая собой фронт. А для защиты от перенапряжения от выбросов ставят быстродействующие диоды на питание или супрессоры.

[Blik86]

И мне кажется, что в моих выкладках это уже учтено, если я только в этом не ошибаюсь.

Как минимум эта фраза уже не есть гуд, учитывая что по даташиту если и есть значение минимального сопротивления то  это  интегрированное сопротивление. А тут должно звучать то при которых времена сняты, а они на открытие и закрытие могут быть разными и чуть ли не до сотен Ом. В общем если вникать то будет каша из-за отсутствия в формулах сопротивлений, как интегрированных так и тех при которых сняты времена. 

в принципе, если не надо принудительно замедлить ФЕТ, то дополнительного сопротивления в затворную цепь добавлять не требуется (если только минимальный по даташиту к ФЕТ'у?);

[TRO]

Если драйвер с ограничением тока ключей (читай стабилизацией), то выходное сопротивление можно было бы и вообще не ставить. Но действительность такова, что сделать такую стабилизацию на такой частоте не такая простая задача, обратные связи толком не успевают и конкретные реализации хреново адаптируются на разброс параметров ключей. И есть устойчивое недоверие интегрированным драйверам, так как у людей с ними чаще бахает чем на сделанных по уму на рассыпухе. Драйвера сплошь и рядом это просто ключи, в начале ток большой, и по мере заряда-разряда затвора ток падает, и затягивается переходной процесс. Без этих самых выходных сопротивлений все больше и больше разговоров о "защелкиваниях" и связанных с этим бабахов. Поэтому лучше сразу взять чужой опыт и закладыватся на максимальный коридор напряжения затвора и установкой максимального выходного сопротивления, так зона от закрыто до открыто будет максимально быстрой и линейной, ключи драйвера будут работать только облегченно как ключи , а не как балластные сопротивления (эту нагревательную функцию возьмет на себя выходное сопротивление, заодно возьмет на себя и все пульсы наведенные стоком на затвор), и уже под это проводить окончательный расчет. 

[Blik86]

тогда смысла никакого в даташитах нет

В чем проблема учесть эти сопротивления?

[TRO]

лучше сразу взять чужой опыт и закладыватся на максимальный коридор

Если всё время только делать "как кто-то делает" то, никогда не поймёшь принцип из-за чего бабах. И те, кто "как кто-то делает" тоже делали "как кто-то делает"? И когда эта цепочка прервётся? Мне кажется Вы утрируете.

Не, это щас вы прям заутрировали. Я же не написал слепо брать чужой опыт, а конкретно написал из за чего и по чему. Это в статике в даташитах параметры приводят для 0-10в, в динамике этого напряжения мало именно из за того что ток заряда падает по мере заряда затвора, поэтому в ответственных применениях драйвера запитываются или от двуполярного питания 

или же сами делят одну полярность на два разнополюсных напряжения.


А данные из даташитов.... на практике самому приходится выяснять где у фета гарантированные пороги закрытия и открытия с учетом дрейфа температуры,  и потом уже исходя из емкости затвора высчитывать времена, которые потом приходится брать с запасом так как на практике все намного хуже из за влияний разного характера нагрузки (актив-реактив) и напряжения стока (влияние емкости сток-затвор). И тогда может ожидания сойдутся с реалиями. Но уверенным можно быть только после испытаний в железе во всем диапазоне нагрузки, и зная что есть запас. Даташитные же циферки пригождаются когда уже есть опыт (с кучей поправочных коэфициентов на разные ньюансы реальности)

[slav]

Если всё время только делать "как кто-то делает" то, никогда не поймёшь принцип из-за чего бабах.

Но этот путь самый тяжёлый ! 
   А на первом месте всё равно остаётся правильно подобранный токоограничивающий резюк затвора ,
всё остальное потом. 

[TRO]

....я в своих выкладках не привязывался к Vgs=10В.......при начальном заданном Vcc, позволят первоначально определить начальные Rgr/Rgf, нет?

Без привязки к напряжению питания драйвера никак не вычислить выходные сопротивления.

Дык понятное дело! А с чего начинать-то? Вот взяли драйвер и взяли ФЕТ, есть некая нагрузка и... Все собираете, а между ФЕТом и драйвером потенциометр так килоОм на 10 устанавливаете?

Для начала не с того конца считаете. Сначала нагрузка, потом выбор фета, а уже потом выбор драйвера для фета (с учетом нагрузки,  решаете на сколько искуственно увеличивать сопротивление затвора). А уже потом отплясывая от напряжения и допустимых токов драйвера считаете выходные сопротивления.

[Blik86]

так я вроде учёл.

Так может стоило уже задуматься правильно ли вы это сделали?

Теперь можно посчитать, какое минимальное сопротивление следует добавить в затворную цепь, чтобы драйвер не сдох:
- если Ir(d)<Ir(f)<Ion(f), то Rgr=Vcc/Ir(d)-Vcc*td(on)/Qg;

Зачем вы от ограничивающего ток драйвера резистора вычитаете значение учитывающее сопротивление использованное при измерении производителем (то есть вероятно такое же  ограничивающего ток затвора сопротивление)? И зачем вы вычитаете что то связанное со скоростью фета, то есть если у фета будет огромная емкость и соответственно  измеренное производителем быстродействие низкое, то драйверу от этого легче?

[Blik86]

Vcc*td/Qg - сопротивление затвора.

Сколько раз вам нужно сказать, что это сопротивление затвора+сопротивление при котором измеряли td... что бы вы поняли, что по вашим расчетам можно получить отрицательное сопротивление? И да эти данные имеются в даташите, только вы их игнорируете.

Не правильный вывод.

А теперь перечитайте что я цитировал и объясните каким образом быстродействие транзистора ограничивает ток драйвера что резистор можно ставит меньше? Даже не учитывая что быстродействие могло быть измерено при токах затвора меньше тока драйвера это какая то фигня.

[Blik86]

Отрицательные показания сопротивлений могут быть, если только драйвер сможет обеспечить ток больше, чем Qg/td.

Выши выкладки не проходят даже простейших проверок на пальцах, что практически гарантирует что они нерабочие на все 100%.

Почему было надо тестировать производителю характеристики ФЕТа, например, при сопротивлении Rg в 2.6 Ом, а скажем не при 10 Ом или 1 Ом?

Потому что у него такое оборудование и методики. Как уже говорили закрывать можно и отрицательным напряжением, драйвера на 10А существуют...   td не является минимальным.

что смысла увеличивать ток через затвор нет, так как это не уменьшит время td

И каким образом это ограничит ток драйвера и позволит уменьшить сопротивление резистора ограничивающего этот ток?

[tak1973]

Это признание своей несостоятельности , в практических соображениях.

Я признаю свою не состоятельность! Вы довольны? ж)

[slav]

Я признаю свою не состоятельность! Вы довольны? ж)

Более опытные поделились своим опытом , зачем обижаться . 

[tak1973]

[user]slav[/user], я и не обижаюсь!  Я сразу попросил поправить меня, если я ошибаюсь. А удалил посты чтобы не вводить всех в заблуждение. Зачем читать то, что не правильно.
Только Вы съязвили, чтобы типа ущипнуть моё самолюбие, и Вам ответил, посмеялся над Вашей желчью. 


[user]Blik86[/user], я тут попробовал замерить время td(on) у CEP50N06, только я не у верен, что всё правильно сделал.
Мерил на DSO5102P через TT-HV 150 x100.
С источника питания 10В приходит на три запараллеленных конденсатора: электролит 2200мкФ c ESR 30мОм (знаю, что говно, но других сей час нет), пленка К73-9 0.1мкФ и керамика КМ5 H90 0.15мкФ.
С конденсаторов к стоку ФЕТа подключил два суммарных резюка на 2.2 Ом и 1.25 Ом, чтобы получить ток 4.5А и 8А. Знаю, по даташиту надо 48А, но у меня нет такого источника питания, а с машины аккум что-то не хочется снимать.
В качестве переключателя затвора, с "-" источника питания на "+" источника питания, использовал микрик от "мышки".
Знаю, по даташиту на сток должно приходить 25В, а не 10.
Время td(on) замерял от момента достяжения 2.4В на затворе и до снижения напряжение на стоке с 10В до 9В.
Конечно руками перещёлкивать микрик и пытаться поймать приличный график - тот ещё трэш. Учитывая ещё то, что микрик старый, на малый ток и дребезг у него страшный. Но иногда удаётся словить приличный график.

В общем мне не удалось добиться время td(on) меньше того, что в даташите к ФЕТу: ни при токе стока 8А; ни при токе стока 4.5А; ни при Rg=4.7 Ом (знаю, что в даташите 7.5 Ом); ни при Rg~=0 (затвор прям к "+" на лапках конденсаторов фильтра питания).
А если уровень Qg зависит только от Vgs, то ток заряда затвора больше, чем Qg/td(on), просто бессмысленен.
Только Qg в даташите привязан к Vgs=10В. А значит, при другом напряжении драйвера, нужно использовать как (Vcc/10)*(Qg/td).
Время td(off) я не проверял, но думаю, что оно минимальной его значение также упирается в физические свойства ФЕТа, как и td(on), а значит при увеличении тока разряда затвора ФЕТа также не сможет быть ниже, чем указано в даташите.

Жёлтый график - напряжение на затворе, синий - на стоке, относительно истока ФЕТа.

Прошу поправить меня, если я что-то сделал не так.

[edw123]

Жёлтый график - напряжение на затворе, синий - на стоке, относительно истока ФЕТа.

Красивые выбросы.

[tak1973]

Красивые выбросы.

Видимо сказывается длина проводов. Вот тот пологий участок на затворе от 0 до 2.4В - видимо индуктивность проводов и наверно слишком маленькая площадь контакта в микрике от "мышки".

Правильней было бы конечно стенд сделать из SMD деталей на текстолите, а не на навесном монтаже, как у меня сейчас, но... что есть, то есть.

При неком большом Rg всплески на затворе пропадают, но заметно увеличивается время tr.
Когда Rg~=0, то tr тоже становится больше даташитного, то есть нужен обязательно какой-то минимальный Rg>0.

Кстати, Rg по даташиту - это на самом деле не Rgate, а Rgen, то есть сопротивление генератора тока. В принципе, с одной стороны разницы нет, а с другой - есть.

[TRO]

Могу порекомендовать статейку для начала  https://www.compel.ru/lib/54769
На первой картинке опечатки (все емкости надписаны одинаково), поэтому смотрим 4ю картинку или комментарий к первому рисунку, там правильно расписано где какая емкость.

Если загуглить "управление затворами PDF", то найдется еще кучка статей с занимательной теорией и практикой (на каждый десяток статей 1-2 реально полезных).

Чтение обещает быть увлекательным, пока вы еще не перегорели этим делом, после этого вы будете на свои осцилограмки смотреть уже по другому, со знанием дела так сказать. И методика расчета существенно изменится (если конечно есть желание копнуть глубже чем просто заряд конденсатора).

[tak1973]

[user]TRO[/user], я это всё читал когда-то. Но одно дело читать, другое понимать и уметь применять. Что, что-то прочёл, нужно чтоб кто-то ещё и объяснил понимающий некоторые спорные моменты для понимания.

В первой ссылке действительно столько ошибок...
Вот пример из этой части статьи:
------------
Заряд затвора QG можно также определить расчетным способом на основании величины входной емкости Ciss:
QG = CG × (VG(on) — VG(off)), где CG = kC × Ciss
Коэффициент пересчета емкости затвора kC определяется в соответствии с выражением kC = QG(ds)/(Cies × (VG(on) — VG(off))),
где QG(ds) — номинальное значение заряда, нормируемое в спецификациях при заданных напряжениях управления VG(on)/VG(off).
------------
Туфта получается.
Во-первых, не kC = QG(ds)/(Cies × (VG(on) — VG(off))), а kC = Qgs/(Ciss × (Vg(on) — Vg(off))), если не ошибаюсь.
Во-вторых, можно просто взять ихний результирующий Qg просто приравнять к Qgs из даташита. И зачем тогда это всё считать?
Однако Qg должен равняться как минимум Qgs+Qgd, а по даташитам вообще бывает до трёх раз больше.

ЗЫ: Я пока только укрепился в том, что тока заряда (Vcc/Vgs=10В)*(Qg/td(on)) или разряда (Vcc/Vgs=10В)*(Qg/td(off)) достаточно по данным даташита на ФЕТ, а после анализа статьи, то вообще достаточно и (Vcc/10)*(Qgs/td(on)) или (Vcc/10)*(Qgs/td(off)), что очень странно ИМХО, для полного заряда или разряда затвора, чтобы максимально быстро коммутировать нагрузку, насколько позволяет это физически ФЕТ, при Vds=max и Id=max.

[TRO]

Я по статьям расчеты мало использую, на ус мотаю только саму суть. В последнее время настолько обленился, что даже простые вещи не считаю (типа делителей, время заряда конденсаторов, время нарастания тока индуктивностей.....), просто рисую схемку в симуляторе и там подбираю по осцилограмкам.

Что касаемо минимального времени открытия фета... Если фет работает на напряжении стока близком к максимальному, то есть предел скорости открытия затвора, после которого ускорять (током затвора) уже нет смысла, так как плато миллера через заряженную высоковольную стоковую емкость все равно затянет открытие. А вот если фет открывать при меньшем напряжении стока, то и плато миллера короче, фет может открыватся быстрее, а значит и затвор можно быстрее качать (бОльшим током). А значит в расчетах надо бы использовать и напряжение стока.

Когда то то же сильно заморачивался "идеальным" открытием-закрытием мосфетов и IGBT. Даже делал усиленный токоограничивающий драйвер из слаботочного полумостового драйвера и пары быстрых биполярных ключей. Просто делал полумост по классической схеме где вместо фетов моста - биполярники, в разрыв базам биполярникам ставил резисторы, что бы с учетом их усиления по току получить на выходе нужное ограничение тока (биполярники в этом смысле идеальны как генераторы тока). В итоге ток зарядки-разрядки затвора был почти неизменен. Причем ток заряда и разряда подбирались отдельно базовыми резисторами. Для низковольтных (в пределах сотни вольт) применений мне вполне нравилось, но для более высоких напряжений все равно пришлось расширять коридор питания драйверов заползая в отрицательное напряжение, иначе безопасно максимальных токов из ключей было не выжать.

[tak1973]

росто рисую схемку в симуляторе и там подбираю по осцилограмкам.

А-а, ну так не интересно. Это когда знаешь как точно и ленишься. Я иногда пользую Микрокап 8 или 11, но честно говоря я с английским не дружен и стараюсь симуляторы не пользовать.

Если фет работает на напряжении стока близком к максимальному, то есть предел скорости открытия затвора, после которого ускорять (током затвора) уже нет смысла, так как плато миллера через заряженную высоковольную стоковую емкость все равно затянет открытие.

Так в даташитах уже как раз и приведены заряды и времена при максимальных для ФЕТа значениях Vds и Id, при Vgs=0 или 10В. И тот максимальный ток затвора, что будет высчитан по даташитовским данным, как бы будет избыточен для Vds и Id заметно меньших от максимальных. А дальше уже надо смотреть, а нужна ли максимальная шустрость ФЕТа? Тут уже отдельный разговор. Но замедляя ФЕТ мы начинаем его греть.

Когда то то же сильно заморачивался "идеальным" открытием-закрытием мосфетов и IGBT

Я просто хочу понять, как и какой максимальный режим можно вытянуть с ФЕТа на первоначальном этапе оценки так, чтобы и ток управления не был излишне бессмысленным для ФЕТа и драйвер не убить ФЕТом подбирая параметры и ФЕТ излишне не замедлить.
Но и чтоб каждый раз каждый ФЕТ не гонять на стенде.

где вместо фетов моста - биполярники,

Мне биполярники не нравятся там, где нужно менять им в широком диапазоне ток эмиттера, при изменении которого в широком диапазоне меняется h21. Не надо только говорить, что есть для этого общая ООС, я в курсе. Биполярники хорошо работают там, где у них в нагрузке источник фиксированного тока или меняется ток в не большом диапазоне, где h21 имеет плато или изменяется очень мало. Да и предварительные каскады для биполярников, как правило, должны иметь не намного меньшую мощность относительно выходных каскадов, чтобы обеспечить достаточный ток базы выходному каскаду, если только не составные биполярники на выходе используются.
Да, ФЕТам первоначально тоже надо подать достаточно большой ток заряда на затвор, чтобы достаточно быстро зарядить его, чтоб тот максимально быстро открылся или закрылся. Но этот ток действует не долго, а биполярник надо постоянно греть током базы.

Да, у каждого электронного элемента есть свои плюсы и минусы применения, и каждый должен работать на своём, предназначенном только ему, рабочем месте.

[TRO]

Биполярники хорошо работают там, где у них в нагрузке источник фиксированного тока

Вы наверно не поняли, эти биполярники как раз используются как источники фиксированного тока , ими затвор фета раскачивается.

[tak1973]

[user]TRO[/user], а-а, а я что-то сразу не понял Вашу фразу: "Просто делал полумост по классической схеме где вместо фетов моста - биполярники,"

[Blik86]

Время td(on) замерял от момента достяжения 2.4В на затворе

Почему так? У вас 24В на затвор подается или вы просто решили забить на процесс заряда Qgs и Qgd?
А если порог открытия будет не 2.4В, а 6В вы будите от 6В измерять или все же, как в любом даташите будите считать от 10% Vgs?

[tak1973]

У вас 24В на затвор подается или вы просто решили забить на процесс заряда Qgs и Qgd?

ИМХО Qgd заряжается на отметка 2.4В, нет? 10% - это 1В от 10В. То есть я опустил 1.4В. Я не могу нормально померить этот участок, мне мешает индуктивность проводов и малая площадь контактов микрика "мышки" - начальный ток в несколько Ампер ограничен этими вещами, поэтому там пологий участок. Если сделать на SMD с минимальной длинной проводников, а не навесу, и применить нормальный ключ управлением затвором ФЕТа, то того полого участка от 0% до 24% скорей всего не будет, останется только плато Миллера в районе 23-25%. А от 0 до 10% ИМХО тоже надо учитывать, ведь тоже на них зарядный ток тратится. Между прочем, в параметре Qg зарядный ток от 0 до 10% учтён. Да даже с тем, что сей час есть, укладывается в диапазон 10%-90% по даташиту - td(on) от 17.2 до 34.4нс. Возможно просто попался тяжёлый NCEP50N06. Сопротивление открытого канала тоже немного завышено - >17мОм.

Надо только понимать, что у ФЕТов большой разброс по параметрам даже из одной партии и утрировать данные в даташите не стоит, только можно оценить отчего отталкиваться. Но в схеме должно быть учтено возможность установки ФЕТов в действительности с разными параметрами, с диапазоном их из даташита.

[Blik86]

ИМХО Qgd заряжается на отметка 2.4В, нет?

Не понял сути вопроса... в моем понимании плато Миллера и есть заряд Qgd, а участок до него  Qgs.

А от 0 до 10% ИМХО тоже надо учитывать

Лучше руководствоваться общепринятыми методиками. В этом плане полезно пролистать пару даташитов на транзисторы IRF, там встречается описание методик.

[tak1973]

Не понял сути вопроса

Я хотел сказать, что, если не ошибаюсь, то плато Миллера=Qgd на скрине с моего ослика присутствует в районе 2.4В (24%) кривой заряда затвора. Ниже, первый участок Qgs, до плато Миллера, сильно завален индуктивностью проводов. А тот изогнутый участок, что в районе 6-6.5В, то видимо это от колебательного процесса. Нужно длину проводников уменьшать, а то так что-либо замерять не удобно.

полезно пролистать пару даташитов на транзисторы IRF

Спасибо! Обязательно просмотрю даташиты к IRF.

[tak1973]

Появилось немного времени, снова собрал стенд, как мог уменьшил индуктивность обвязок ФЕТа.
В общем остаюсь при своём мнении, что в даташите в качестве Rg используется минимальное сопротивление генератора,  уменьшение которого не приводит к росту скорости открытия ФЕТа. То есть, если драйвер "тянет" затвор ФЕТа по текущей схеме, то смысла устанавливать сопротивление затворной цепи меньше, чем используется в даташите к ФЕТу, не имеет смысла, так как только приведёт просто к б[b-b]о[/b-b]льшему потреблению току драйвера в нагрузку и тем самым бессмысленное уменьшение КПД схемы. Если драйвер не "тянет" затвор ФЕТа, то уже смотрим какое минимальное сопротивление необходимо добавить в затворную цепь ФЕТа, чтобы не перегрузить драйвер по зарядному/разрядному току, и оцениваем насколько станет ФЕТ медленней отпираться/запираться. Если скорость ФЕТа в переделах нормы или не критична, то просто ставим затворные резисторы под нужды драйвера. Если не устраивает скорость ФЕТа, то либо драйвер мощней устанавливаем, либо ищем ФЕТ с менее тяжёлым затвором.

Стенд:
ФЕТ - CEP50N06.
БП 16.2В с ограничением в 12А, выход которого зашунтирован дополнительным фильтром: 2200мкФ + 1000мкФ + 330мкФ + 1мкФ (К73-17) и который непосредственно висит на лапках ФЕТа и нагрузочного резистора.
Нагрузка на стоке ФЕТа в виде резистора в  0.1Ом с параллельным шунтирующим диодом UF5408.
Между стоком и истоком ФЕТа также установлен UF5408, дополнительно к паразитному диоду ФЕТа.
(Шустрей UF5408 ничего не нашлось).
Затвор ФЕТа притянут к стоку резистором 1кОм.
Драйвер собран на КТ972А/КТ973А по схеме двухполупериодного эмиттерного повторителя и висит непосредственно на лапках ФЕТа.
Вход драйвера притянут к "земле" резистором так же в 1кОм.
Для отпирания ФЕТа притягиваю вход драйвера непосредственно к "+".

На осциллограмме: синий график - напряжение между стоком и истоком ФЕТа, желтый график - напряжение между затвором и истоком ФЕТа. Результирующий ток в нагрузке ~120А присутствует в течении ~10мкс.

Спойлер

[Alex_Soroka]

В общем остаюсь при своём мнении, что в даташите в качестве Rg используется минимальное сопротивление генератора,  уменьшение которого не приводит к росту скорости открытия ФЕТа. То есть, если драйвер "тянет" затвор ФЕТа по текущей схеме, то смысла устанавливать сопротивление затворной цепи меньше, чем используется в даташите к ФЕТу, не имеет смысла, так как только приведёт просто к б[b-b]о[/b-b]льшему потреблению току драйвера в нагрузку и тем самым бессмысленное уменьшение КПД схемы.

Так на сколько "заряда" и для какого ФЕТа хватит драйвера, у которого написано "ток выхода 1Ампер" ?
Я как ни считаю, получаются разные цифры... А схемы даже видел где по 4 ФЕТа стоит впаралель и клчуется от одного выхода драйвера на 1А выхода.
Кому верить?

[tak1973]

Так на сколько "заряда" и для какого ФЕТа хватит драйвера, у которого написано "ток выхода 1Ампер" ?

Так в лоб не ответишь. Первичная вводная должна быть - это форма сигнала. Далее мощность нагрузки и питающее напряжение.

схемы даже видел где по 4 ФЕТа стоит впаралель и клчуется от одного выхода драйвера на 1А

А можно конкретный случай, чтобы попробовать разобраться. Нужны данные, ну там модели ФЕТов, модели драйвера, сопротивление входных цепей ФЕТов, питание драйвера и форма сигнала. Можно схемку увидеть?

Видимо играет роль максимальная длинна одиночного импульса и его частота появления. У драйвера же есть ещё и свои времена нарастания (tr) и спада (tf) выходного сигнала, кроме максимальной мощности рассеивания, максимальных выходных токов и максимального напряжения питания.

Как у моего стенда: импульс 90мкс пролетает с частотой 10Гц, ибо нагрузочный резистор 0.1Ом и 5Вт большего издевательства, чем более 120Ампер долго не выдержит... правда я готовый драйвер не пользовал, а юзал транзисторы... я сейчас говорю за ФЕТ CEP50N06... в общем CEP50N06 выдержал в таком режиме ток более 120А и всплески на стоке более 60В. Импульс 90мкс с частотой следования 1кГц я долго не гонял, ибо через 2 секунды нагрузочный резистор 0.1Ом 5Вт имел уже температуру +154С.
То есть, я хочу сказать, что чтобы понять почему драйвер тянет перегруз по выходу, нужно знать форму сигналу.

Кому верить?

Знать нужно что схема делает и считать нужно. Так не ответишь. Своими выкладками я пытаюсь пока только понять от чего надо начинать шагать. А дальше будем разбираться уже с конкретным применением.
И ещё, надо не забывать, что производителю выгодно чтобы устройство сломалось после гарантийного срока.

[Alex_Soroka]

Так в лоб не ответишь. Первичная вводная должна быть - это форма сигнала. Далее мощность нагрузки и питающее напряжение.А можно конкретный случай, чтобы попробовать разобраться. Нужны данные, ну там модели ФЕТов, модели драйвера, сопротивление входных цепей ФЕТов, питание драйвера и форма сигнала. Можно схемку увидеть?

Так как это у нас "форумная тема", т.е. "для обучения и Знаний", то давайте возьмем "классику" и на ней потренируемся.

Вот пример схемы:

Задаемся (допущения для расчетов и имитации):
1) сигнал управления полевиком = ШИМ "прямоугольники". Максимальная возможность "ноги микросхемы" =1Ампер.
2) напряжение ШИМ =10...12вольт. (амплитуда).
3) частота работы(переключения) ШИМ = 150кГц.
4) применяемые полевики (несколько вариантов) = IRF3205, IRFP4410Z, IRFP4368.
( понять бы для каких полевиков может хватить 1А выхода ШИМ)

[tak1973]

У меня тут сумбур.
У 3845 tr=tf=50нс (обычно от 10% до 90% от амплитуды выходного сигнала, то есть 80%). Rg*Ciss=4.7*1.9=8.93нс постоянная времени для 63% нарастания напряжения. Через 3RC=26.79нс заряд затвора ФЕТа достигнет 95%. Выход драйвера запаздывает в накачке затвора ФЕТа. Каким сопротивлением будет обладать Ciss=1.9нФ при 50нс?
50нс/(2*pi*1.9нФ)=4.19Ом
12В/(4.7Ом+4.19Ом)=1.35А
1.35А*26.79нс/50нс=0.72А
Уф, почти подогнал! Или я ошибаюсь в направление поиска истины?

[Alex_Soroka]

У меня тут сумбур.

то то же и оно... 
у меня два расчета дают разные выходы(значения)  - первый строго по "заряду"(емкость затвора и передергивание его вкл-выкл состояния)
I = U_open * C_gate / t_open
а второй
I = Q_g / t_open
Так вот разница двух расчетов дикая и это при том что все размерности правильные и ошибок нет в формулах - все бралось из даташитов и рекомендаций по расчету.

Через 3RC=26.79нс заряд затвора ФЕТа достигнет 95%. Выход драйвера запаздывает в накачке затвора ФЕТа.

Подчеркнутое очень сильно влияет на разогрев полевика  чем резче он открывается и меньше "завал кривой" тем меньше потери на нагрев.

P.S. 4_Ома в цепи гейта ? Это очень много для такой частоты переключения.

[tak1973]

I = U_open * C_gate / t_open
а второй
I = Q_g / t_open

Это справедливо для Rg из даташита к IRFZ44N, где оно вообще равно 9.1Ом, а не как в схеме 4.7.
Я пока остаюсь при том мнении, что применение Rg меньше, чем в даташите не несёт смысла потому, так как не увеличивает быстродействия отпирания канала ФЕТа, то есть нужно смотреть не на время td(on), а на время tr. Именно время tr определяет как долго находится ФЕТ в линейном режиме. Время td(on) можно сделать очень маленьким, например загнать в затвор ток заряда в 100А, если только затвор выдержит, но от этого tr не уменьшится - ибо это время ограничено физическими свойствами кристалла транзистора.

Подчеркнутое очень сильно влияет на разогрев полевика

tr нельзя сделать меньше, чем это указано в даташите. Его можно только увеличить, если требуется завалить фронт открытия ФЕТа чтобы избавиться от выброса, точнее сгладить его.
Например у IRFZ44N td(on) в 14нс, tr в 110нс, а по схеме получается td(on)=26.79нс, но сам 3845 заваливает фронты на 50нс по своему даташиту.
td(on) может увеличить время tr, но только начиная с некоторого напряжения отпирания на затворе. Для моего CEP50N06 отпирание канала начинается с 4.2В на затворе, а при 13.6В уже точно полностью открыт для тока стока в 120А. То есть время 3*Rg*Ciss можно смело превратить в 2*Rg*Ciss для CEP50N06. Для IRFZ44N будет несколько другой вариант. Да и если не сильно заваливать td(on), то tr практически не увеличится, если само tr раз в 10 больше td(on), как это у IRFZ44N.
Но даже у CEP50N06, c его максимальными даташитовскими td(on)=34.4нс и tr=10нс, увеличение tr не заметно с увеличением схемного td(on).
Да и сравнивать конечно CEP50N06 c IRFZ44N... ибо разница в уровнях td(on) и tr о-о-очень существенна.
Ну у меня IRFZ44N нет, так что звеняйте.

4_Ома в цепи гейта ? Это очень много для такой частоты переключения.

Не-е, не думаю. Здесь зависит от фронтов на этой частоте, с каким уровнем они уже приходят заваленными. В данной схеме с 3845, ведь сам драйвер заваливает фронт до 50нс, а не ФЕТ со своими 3*Rg*Ciss в 29нс. Так что в данной схеме установка резистора в 9.1Ом, как по даташиту к IRFZ44N, не должна повлиять на завал фронтов на стоке ФЕТа.

ЗЫ: На сайте "Чип и Дип" в аннотации к IRFZ44N прочитал: "Лавинного типа", ага, с его tr=110нс. Поржал!

[Alex_Soroka]

Это справедливо для Rg из даташита к IRFZ44N, где оно вообще равно 9.1Ом, а не как в схеме 4.7.
Я пока остаюсь при том мнении, что применение Rg меньше, чем в даташите не несёт смысла потому, так как не увеличивает быстродействия отпирания канала ФЕТа, то есть нужно смотреть не на время td(on), а на время tr.

там не все так однозначно...
и вы поиграйтесь цифрами для IRF3205, IRFP4410Z, IRFP4368.
в применении к вопросу "а UC3843 его вообще сможет нормально ключевать при 150кГц" ?

Ну и в аттаче файлик-статья, рекомендую для "повышения эрудиции".

[tak1973]

в аттаче файлик-статья,

Прочёл, но пока моё понимание как управлять ФЕТом эта статья не изменила.
Как обычно, нет никаких реальных примеров с реальными даташитами к ФЕТам, что бы хоть как-то понять от чего отталкиваться. Есть какой-то ФЕТ в вакууме и на основе него рассматривают например dv/dt. И при каком пороге стоит рассматривать изменение dv/dt в сторону уменьшения или увеличения быстродействия или не рассматривать? Просто общая вода. И что? Как применить это всё в реальности с конкретными деталями?
Если уж мы задались конкретным драйвером с его затянутыми фронтами на выходе, то ни о каком изменении в увеличении быстродействия dv/dt мы не получим, ибо драйвер этого не позволит. Вот уменьшить быстродействие можем.

Да и потом, 2 фронта по 110нс из 6.6мкс не такая уж и большая потеря. В контроллерах для мощных электросамоваров фронты на отпирание валят до 600-800нс и ничего, живём.

[Alex_Soroka]

выкинуть этот тормоз - IRFZ44N

да забудьте про IRFZ44N - он дан для примера - я привел выше три других полевика. Смотрите на них даташиты.
CEP50N06 - вы его Rds(on) смотрели? оно тоже ведь меняется от силы тока.
Все эти расчеты примерны а нас интересует переходный процесс переключения.
Я вот недавно игрался транзисторами csd19532q5b так вот расстояния до них по дорожкам играет ОЧЕНЬ большое значение, а вы говорите что 9_Ом это не влияет, потому что tr ...
В том то и дело что два разных метода расчета токов дают разные значения, и непонятно как тогда проектировать?
Остается только строить тестовые платы и смотреть что там в реале происходит.

[slav]

чем резче он открывается и меньше "завал кривой" тем меньше потери на нагрев.

Акцент на открытие не так важен , основные потери и разогрев на закрытии !   

[tak1973]

CEP50N06 - вы его Rds(on) смотрели? оно тоже ведь меняется от силы тока.

У какого не меняется? У CEP50N06 в полтора раза больше становится. Я только пытаюсь понять как первоначально рассчитать затворную цепь.

Я вот недавно игрался транзисторами csd19532q5b так вот расстояния до них по дорожкам играет ОЧЕНЬ большое значение, а вы говорите что 9_Ом это не влияет, потому что tr ...

Ну Вы сравнили! А Вы индуктивность не забыли добавить к длине дорожки. На первом этапе заряда и на первом этапе откупоривания канала индуктивность дорожек - спец по заваливанию фронтов. Драйвер должен непосредственно висеть на лапках ФЕТа, если вообще интересует быстродействие.
А так, если надо затянуть фронты, то лучше "бусинок" нет ничего, ну кроме увеличения Rg.

Остается только строить тестовые платы и смотреть что там в реале происходит.

По хорошему да, но первоначально надо же как-то определить отчего отталкиваться.

[tak1973]

Акцент на открытие не так важен , основные потери и разогрев на закрытии !

Ну я бы так не сказал. Ведь открытие как правило специально заваливают, например в полумостах, чтобы, кроме сгенерённого мёртвого времени в драйвере или в прошивке, немного затянуть фронт отпирания у одного ФЕТа в одном плече пока второй ФЕТ в другом плече запирается. Так что ФЕТ может отпираться медленней, чем запираться.

А заваливают при закрытии чтобы избежать выброса высокой частоты, который не может быть удалён с помощью довольно медленного обратного диода. Например у моего CEP50N06 был в нагрузке резистор 0.1Ом 5Вт, который я зашунтировал UF5408.  А так же таким же диодом был зашунтирован и сам CEP50N06. Но вот выброс при закрытии всё равно присутствовал, так как UF5408 имеет время восстановления в 75нс, а ФЕТ запирается за 20нс. И вот от момента закрытия ФЕТа до момента срабатывания диода проходит какое-то время, в данном случае 55нс. В общем на стоке CEP50N06 напряжение взлетает с 16В до 64. Можно снаббер повесить, но всё же проще завалить фронт запирания, если только это сильно не скажется на большем нагреве или тем более пробое ФЕТа.

[slav]

Так что ФЕТ может отпираться медленней, чем запираться.

Именно так ! 

[tak1973]

Я тут поигрался с более тормозным по даташиту IRFZ46N и получилось, что я сильно заблуждался с даташитовским Rg!!!
Прошу прощения! Придётся в который раз пересмотреть своё мнение.

[user]Blik86[/user], Вы правы, не надо привязываться к выкладкам по Q и t из даташита при фактически взятом производителем Rg от "Балды"!
Для IRFZ46N по даташиту td(on)=14нс и tr=76нс, но у меня получилось сделать td(on)=7.25нс и tr=4.25нс, от 10% до 90% при питании в 16В, нагрузка 0.1Ом, с током в нагрузке ~140А в течение 1мкс. [user]Alex_Soroka[/user], так что IRFZ44 можно раскочегарить не хуже.

у меня два расчета дают разные выходы(значения)  - первый строго по "заряду"(емкость затвора и передергивание его вкл-выкл состояния)
I = U_open * C_gate / t_open
а второй
I = Q_g / t_open

Похоже, что не то и не другое. Видимо нужно ориентироваться только на входную ёмкость, ибо даташитовские заряд (Qg) и время (td(on)+tr) - это производные действия тока от уровня выбранного производителем подаваемого напряжения (Vgs) через выбранное производителем затворное сопротивление (Rg) на входной ёмкости ФЕТа (Ciss).

Вот какие получились td(on) и tr у IRFZ46N, как это правильно по даташиту от 10% до 90%.
7.35нс и 4.85нс
7.55нс и 4.95нс
7.70нс и 5.50нс
7.85нс и 5.90нс
далее сильно мешает "плато Миллера" чтобы словить уровень напряжения до 10% на открытом канале - ток через открытый канал ФЕТа более сотни Ампер мешает это сделать.
8.70нс и 13.50нс
8.90нс и 19.30нс
9.60нс и 20.00нс
10.60нс и 24.80нс
10.90нс и 30.90нс
12нс и 39нс.

А получить даташитовские tr=76нс получилось только при td(on)=53нс, при входном с заваленным фронтом в 310нс.
Пока с Rg=0, точнее только с КЭ КТ972А/КТ973А.

[Alex_Soroka]

Придётся в который раз пересмотреть своё мнение.

Вы еще в начале пути 

Для IRFZ46N по даташиту td(on)=14нс и tr=76нс, но у меня получилось сделать td(on)=7.25нс и tr=4.25нс, от 10% до 90% при питании в 16В, нагрузка 0.1Ом, с током в нагрузке ~140А в течение 1мкс. [user]Alex_Soroka[/user], так что IRFZ44 можно раскочегарить не хуже.

Чтобы раскочегарить и Миллера побеждать, надо переходить на управление от импульсного трансформатора, а это лень и облом мотать  а это уже сильное удорожание и усложнение схемы.

[tak1973]

надо переходить на управление от импульсного трансформатора,

В некоторых случаях это перебор будет.

Формула "I = U_open * C_gate / t_open", а ИМХО правильней "I = U_open * C_gate * [b-b]3[/b-b] / t_open", ведь t95%=3RC, не лишена смысла, если U_open - напряжение на выходе драйвера,  t_open - время tf или tr фронтов на выходе драйвера и C_gate - Ciss ФЕТа.

Тут нашёл 3843B попробовал посмотреть фронты на нём при разных Cl=Сiss: щуп 5пФ, керамика 800пФ, CEP50N06 1.8нФ: получилось (Rg не добавлял):
tf,нс   и    tr,нс
13    и      4      один только щуп 5пФ.
59    и     41     с керамикой на 800пФ.  Получается  примерно Io-=16.2*.8*3/59     и Io+=16.2*.8*3/41
103   и     91     CEP50N06 с Сiss=1.8нФ.                                       Io-=16.2*1.8*3/103 и Io+=16.2*1.8*3/91
То есть 3843B вообще не нужен Rg c Vcc до 16В и Cl до 3нФ. Тут Rg нужен больше самому ФЕТу когда нужно сильней затянуть открытие/закрытие канала для смягчения действия плато Миллера и для уменьшения амплитуды выброса при запирании. Конечно, при каких-то большом Cl и Vcc может и поплохеть 3843B, но в даташите нет ограничения по уровню Cl. Если ориентироваться на максимальные значения tf и tr в 150нс, то видимо более Cl=3нФ без Rg лучше не ставить.

Надо попробовать нагрузить 3843B не чисто ёмкостной нагрузкой, а добавить и активную.

[tak1973]

Блин, ошибся, не на 3 надо умножать, а на полтора, ведь замеряю время от 10% до 90%, а значит это [b-b]80%[/b-b] и надо умножать на 1.5.
Получается "I = U_open * C_gate * [b-b]1.5[/b-b] / t_open", так как t[b-b]80%[/b-b]=[b-b]1.5[/b-b]RC.
Значит проверенное на примере с 3843B:
  59нс и 41нс на выходе с керамикой на 800пФ,   Io-=16.2*.8*[b-b]1.5[/b-b]/59     и Io+=16.2*.8*[b-b]1.5[/b-b]/41
103нс и 91нс на выходе CEP50N06 с Сiss=1.8нФ,  Io-=16.2*1.8*[b-b]1.5[/b-b]/103 и Io+=16.2*1.8*[b-b]1.5[/b-b]/91
То есть, в первом варианте сопротивление нижнего ключа получается 49.17Ом, во-втором, 38.15Ом.
В первом варианте сопротивление верхнего ключа - 34.17Ом, во-втором, 33.7Ом.
Теперь надо понять, что с этим можно сделать, потому как не понятно, как получится ток на выходе в 1А при напряжении 16.2В, если внутреннее сопротивление ключей заметно больше 16Ом. Может быть через время t=[b-b]4.6[/b-b]RC?
Где я ошибаюсь?

[Alex_Soroka]

Теперь надо понять, что с этим можно сделать, потому как не понятно, как получится ток на выходе в 1А при напряжении 16.2В, если внутреннее сопротивление ключей заметно больше 16Ом. Может быть через время t=[b-b]4.6[/b-b]RC?
Где я ошибаюсь?

я думаю что нужно рассматривать скорость нарастания напряжения в переходном процессе.
т.е. как быстро растет кривая напряжения управления.
Вы сейчас рассматриваете весь процесс статически, а это не правильно.
Посмотрите на осциллографе что будет при разной крутизне кривой управления.

[tak1973]

Я кажется понял почему это так: похоже индуктивность упустил из расчётов.
Вот смотрите:
tr от 10% до 90% с размахом 12.6В, напряжение питания 15.8В, частота 154кГц, скважность 96%, Rgate=0
При Cl=146пФ на выходе фронт нарастания tr=14.5нс
348пФ - 19.9нс
751пФ - 27.3нс
976пФ - 34.4нс
1.33нФ - 39.1нс
1.73нФ - 46.2нс
2.08нФ - 51.3нс
4.45нФ - 76.5нс      Если 90%-10%=80% и t80%=1.5RC, то 12.6В*1.5*4.45нФ/76.5нс=1.099А, 3843B разогревается до +40С.
5.33нФ - 99.0нс      1.018А, +41С
6.11нФ - 111.5нс    1.036А, +44С
8.53нФ - 142.5нс    1.131А, +45С
То есть сопротивление открытого верхнего ключа в 3843B уменьшается с увеличением времени фронта заряда tr, при увеличении ёмкости нагрузки Cl. Далее при Cl выше 4.5нФ ток практически перестаёт расти.

Чтобы проверить как будет с Cl=16.9нФ пришлось изменить времязадающую цепочку чтобы уменьшить скважность с 96 до 65% иначе паузы не хватает времени для перезаряда Cl. Частота упала до 124кГц.
16.9нФ - 295нс        1.085А, +59С

При попытке нагрузить 3843B только активной нагрузкой в 15Ом, 3843B через 20 секунд снизила на нагрузке напряжение до 3В и разогрелась до +90С.
С резистором на выходе в 30Ом: tr=216нс, что видимо 4.32мкГн, если t80%=1.5L/R и 3843B разогрев до +54С.