Расчет необходимого тока драйвера полевого транзистора

[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.