Hat das MOSFET-Gate eine absolute maximale Gate-Spannung?

Die Spannung wird immer in Bezug auf eine Referenz angegeben. Oft ist das Masse, aber es gibt keine absolute Spannung ohne Referenz.

Ihr FET ist also mit einer abs max Gate-Spannung in Bezug auf die Source spezifiziert. Wenn die Quelle auf 400 V liegt, können Sie das Gate auf 420 V legen. Wenn die Quelle geerdet ist, können Sie 20 V am Gate nicht überschreiten.

Um eine gute Verstärkung (niedriger RDSon) zu erhalten, muss Ihr Gate mindestens einige Volt höher als die Schwellenspannung sein, daher müssen Sie das Gate höher als 400 V treiben, wenn die Quelle 400 V beträgt.

Dies ist ein Sonderfall bei MOSFET-Treibern. Die Komplikation entsteht, wenn die Gate-Einschaltschaltung implementiert wird, da die erforderliche Spannung höher als die DC-Busspannung sein wird.

Eine der grundlegenden Implementierungen erfolgt mittels Impulstransformatoren , sodass die Sekundärseite des Transformators auf die MOSFET-Quelle bezogen wird.

Eine andere Möglichkeit ist die Verwendung von integrierten Schaltkreisen, wie dem IR2110 , die potentialfreie Ausgänge für die Einschaltimpulse ermöglichen.

Bei diesen beiden Formen ist das Grundprinzip dasselbe. Es geht darum, schwebende Ausgänge zu haben, die auf die Source des Transistors bezogen werden können.

Das Datenblatt gibt die maximale Gate-Source-Spannung bei +-20 V an

Wie Sie bereits erwähnt haben, wird die maximale Gate-Spannung in Bezug auf die Source angegeben. Aus diesem Grund muss die Schaltung, die den Impuls an das Gate anlegt, einen bestimmten Spannungspegel in Bezug auf die Source erzeugen .

Wie andere bereits erwähnt haben, kann die Gate-Spannung in diesem Fall NICHT um mehr als +-20 V über die Source-Spannung hinaus variieren, was übrigens ein üblicher Bereich ist.

Um es einzuschalten, müssen Sie also eine Spannung anlegen, die größer als die Vgs-Schwellenspannung ist, aber nicht mehr als 20 V mehr.

Die Angabe, dass es sich um 420 V handelt, ist jedoch nicht ganz korrekt. Im ausgeschalteten Zustand ist die Spannung an der Source der High-Side-Gates nahe Masse, da vermutlich das andere Ende der Last von einem der anderen Kanäle auf Low gezogen wird.

Daher können Sie zunächst 20 V gegenüber Masse nicht überschreiten. Nehmen wir an, Sie legen 10 V absolut an. Wenn sich das Gerät einschaltet, soll die Source-Spannung schnell auf 400 V ansteigen, was bedeutet, dass die Gate-Spannung mit der gleichen Rate auf 410 V ansteigen muss.

In ähnlicher Weise müssen Sie das Ding beim Ausschalten zunächst auf 400 V oder genauer gesagt auf nicht mehr als 20 V weniger als 400 V absenken und es dann der Quellenspannung folgen lassen, wenn sie abfällt, wenn die Last oder der untere Transistor die Quelle nach unten ziehen.

Nur um eine weitere Falte hinzuzufügen ... beim anfänglichen Einschalten mit allen deaktivierten Geräten oder wenn sie alle ausgeschaltet sind, schweben die Quellen bei einer Spannung, die von den Kapazitäten der MOSFETS vorgegeben wird.

Du fragst dich sicher schon... "Wie zum Teufel mache ich das?" Es ist ein bisschen knifflig, aber glücklicherweise gibt es zahlreiche Treiber, die speziell für diesen Zweck entwickelt wurden und im Grunde eine Gate-Spannung liefern, die eine Spannung ist, die zur aktuellen Quellenspannung HINZUGEFÜGT wird.