Eigene Zenerdiode im MOSFET

Ich verstehe, warum einige Transistoren eine eingebaute (normale) Diode von Drain zu Source haben, so dass beim Ausschalten des Transistors die Gegen-EMK zurückfließen kann, was besonders wichtig bei induktiven Ladungen ist, aber warum haben einige MOSFETs wie IRF540 eine Zener? Soweit ich weiß, leitet eine Zenerdiode mit einer bestimmten Abfallspannung rückwärts. Ich kann nur vermuten, dass dieser Zener etwas mit der im Datenblatt angegebenen absoluten maximalen Spannung zwischen Source und Drain zu tun hat, ist das richtig?

Außerdem versuche ich, diese Schaltung zu bauen:MOSFET-Gate-Ansteuerung mit einem Transformator

Aber der Transistor, den ich als Q1 verwende, ist derzeit IRF540, der eine Zenerdiode anstelle einer normalen hat. Wie erwartet funktioniert es nicht sehr gut. Als Proof of Concept kann Q2 mit einer normalen Diode (kein Q1) das Gate erfolgreich aufladen und es lässt Strom durch.

Ich habe versucht, eine normale Diode parallel zum intrinsischen Zener zu schalten, und es funktioniert immer noch nicht ...

Eine parallel geschaltete Diode kann den Stromfluss durch den Zener leider nicht blockieren. Sie müssten eine Diode in Reihe schalten, was unmöglich ist, da der Zener intrinsisch ist.
Ah, das stimmt, Dummkopf. Aber warum der intrinsische Zener im MOSFET?
@Andyaka. Das IR-Datenblatt zeigt einen Zener von 100 Volt. Ich vermute, sie haben Zener verwendet, wenn der MOSFET und die Body-Diode keine Lawinenbewertung haben. Dadurch kann der Zener einen Transienten absorbieren und überleben.

Antworten (2)

Ich glaube du verwechselst das. Die Bodydiode ist ein Teil der Struktur des MOSFET und hilft nicht beim Schalten einer induktiven Last mit einem einzelnen MOSFET.

Der Zener im Symbol stellt die Avalanche-Bewertung des MOSFET dar und ist nützlich, wenn eine ungeklemmte induktive Last geschaltet wird. Sie werden es nicht leiten sehen, es sei denn, Sie überschreiten die Nennspannung v D S und ankommen v ( B R ) D S S .

Wenn Sie tatsächlich +/- 12 V aus dem Impulstransformator bekommen, sehe ich keinen offensichtlichen Grund, warum dieser Teil nicht funktionieren würde. Ihr negativer Ausschlag des Impulstransformators muss ausreichend groß sein, um den Steuer-MOSFET einzuschalten, wenn er mit beiden Gate-Ladungen belastet wird (-10 V wären gut).

+1 ... Das Zener-Symbol wird häufig für MOSFETs verwendet, bei denen die Body-Diode "Repetitive Avalanche Rated" ist.
Ich weiß jetzt, dass ich Q1 ständig aus dem Schema brate, das ich in meiner Frage zeige. Ich überschreite nicht die maximale VDS, meine Leistungs-VCC beträgt nur 36 V. Es bleibt nur ein mögliches Problem. In der Primärseite des Gate-Treiber-Transformators lege ich 0 V in einen Anschluss und 5 V in den anderen von einem alten Computer-Netzteil. Ich dachte daran, keinen Kondensator hinzuzufügen, da dies nur dazu diente, das Signal zu filtern, aber ohne den Kondensator wird der Spannungsstoß im Gate möglicherweise für einen kleinen Moment 20 V überschreiten, selbst wenn ich den Transformator mit einem 5-V-Eingang versorge ...
Sie dürfen die maximale Gate-Spannung nicht einmal für einen kleinen Moment überschreiten, obwohl diese Art von Teil normalerweise erst weit über dem Maximum von +/-20 V stirbt, so dass es immer noch etwas verdächtig ist. Wenn Sie es mit 50 V oder 60 V treffen, ist das Ihr Problem.
@Spehro Wird ein Kondensator in der Primärseite das Signal sicherer machen, dh auf der Sekundärseite auf -5 / + 5 V begrenzt?
Wie ich oben sagte, benötigen Sie ungefähr +/- 12 V aus dem Transformator, damit er ordnungsgemäß funktioniert. Sie könnten eine Zenerdiode am Gate anbringen, um zu verhindern, dass es 20 V erreicht. Etwa 15V.
Ok, danke für den Rat, der das Problem der Beschädigung von Q1 lösen könnte.

Der IRF540 hat eine Body-Diode und keinen Zener UND die Diode ist ein Nebenprodukt der Herstellung und "internen Verdrahtung" des MOSFET zu seinem Substrat. Sie wurden nicht absichtlich daneben eingefügt oder hergestellt - es ist ein Nebenprodukt einer internen Verdrahtung, die verhindert, dass eine andere parasitäre Komponente (ein NPN) irrationales Verhalten (aus dem Gedächtnis) verursacht. Siehe das .

Hatte meinen Kommentar vorhin an der falschen Stelle gepostet. Das IR-Datenblatt zeigt einen Zener von 100 Volt. Ich vermute, sie haben Zener verwendet, wenn der MOSFET und die Body-Diode keine Lawinenbewertung haben. Dadurch kann der Zener einen Transienten absorbieren und überleben.
Der IRF540 ist für wiederholte Lawinen ausgelegt, sodass sich die Body-Diode ähnlich wie eine Zener-Diode verhält. Der Transistor ist in Ordnung, solange die Lawinenenergie einige hundert Millijoule nicht überschreitet (siehe Abbildung 12c im Datenblatt).
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