MOSFET hält die Ladung nicht - Hilfe beim Verständnis

Meine Frage ist einfach: Sollte ein MOSFET das Gate nicht geladen halten, solange keine negative oder zumindest Nullspannung zum Entladen angelegt wird, dh den MOSFET ausschalten?

Ich versuche einige Experimente mit Leistungs-MOSFETs wie IRF540 und IRFP450, die für einen Moment 12 V zwischen Gate und Source anlegen, die Spannungsquelle trennen (der Transistor ist von allem getrennt) und die Spannung zwischen Gate und Source messen. Ich habe 12 V in der Anzeige erwartet, aber mein Multimeter zeigt 0 V an. Habe ich etwas falsch verstanden? Ist das normal oder ist mein MOSFET kaputt?

Antworten (3)

Wenn Ihre Gate-Source-Kapazität (sagen wir) 1 nF und Ihre Multimeter-Eingangsimpedanz 1 M Ohm beträgt, sollten Sie besser schnell sein, da die Eingangsimpedanz die 1 nF in etwa 5 * CR = 5 Millisekunden entlädt.

Selbst wenn die Eingangskapazität 10 nF und Ihr Multimeter 10 MOhm betragen würde, entlädt es sich in etwa einer halben Sekunde.

Jawohl. Die Gate-Kapazität ist groß genug, um störend zu wirken (z. B. bei höheren Schaltfrequenzen). Aber es ist nicht groß genug, um den MOSFET für eine nennenswerte Zeit eingeschaltet zu halten.
@Andyaka Das macht total Sinn, das hätte ich mir merken sollen, vielen Dank

Das Gate hat eine feste Kapazität und Ihr Messgerät hat einen Lastwiderstand. Ihr Messgerät entlädt diesen Kondensator wie eine RC-Schaltung, was bedeutet, dass der Kondensator, obwohl er zu Beginn aufgeladen ist, wahrscheinlich nur 0 V anzeigt, wenn er die Möglichkeit hat, ihn abzulesen. Ein Oszilloskop würde wahrscheinlich die Entladungskurve zeigen.

Beachten Sie, dass das Tor auch extrem anfällig für statische Aufladung ist, wenn es so schwebt. Wenn Sie es also nur mit Ihrem Messgerät berühren, kann es explodieren, es sei denn, Sie verwenden Handgelenkbänder und statische Matten usw.

Mit blasen meinst du brechen? Wollen Sie damit sagen, dass ich MOSFET braten kann, indem ich sie einfach mit einem Messgerät berühre? Sind sie nur dann anfällig für Schäden, wenn das Gate aufgeladen ist oder immer?
Die Vgs-Grenze ist SEHR streng. Wenn Sie also 200 V an Ihrem Körper haben (was Sie niemals als Lichtbogen spüren würden), können Sie das Teil durch die Handhabung leicht beschädigen. Einige MOSFETs sind mit einem kleinen internen Schutz ausgestattet und werden im Allgemeinen weniger anfällig, wenn sie in eine Schaltung eingebaut werden. Sie können Human Body Model ESD und Machine Model ESD nachschlagen, um mehr über die Schaltungen zu erfahren, die Menschen verwenden, um die verschiedenen Szenarien der Kontaktentladung zu modellieren.
Und mit "durchbrennen" meine ich, dass Sie die Metalloxidschicht zwischen dem Gate und dem Silizium beschädigen können, wodurch es nicht mehr funktioniert.
Ich habe festgestellt, dass Vgs auf die harte Tour begrenzt sind und am Ende 4 MOSFETs mit 24 V gebraten haben, wenn sie nur 20 Vgs absolutes Maximum aushalten konnten ... aber ich dachte, statische Aufladung wäre nur bei kleineren Transistoren gefährlich, ich werde sicherlich darüber lesen, danke.

Zugehörige Ressource - zu groß für einen Kommentar:

Erwähnt wurden statische Spannung und große Transistoren.
Ein MOSFET-Gate hat aufgrund der SEHR dünnen dielektrischen Schicht zwischen Gate und Kanal eine maximal zulässige Spannung. Für eine bestimmte angegebene Spannung spielt es keine Rolle, ob das Gerät klein, groß oder gi-normiert ist - überschreiten Sie Vgs max um einen unbekannten kleinen Betrag und es stirbt. Das Gate-zu-Kanal-Oxid bricht und die Vorrichtung wird normalerweise zerstört.

Ein sehr großes Gerät MY hat eine größere Cgs-Kapazität und erspart Ihnen so kleinere Ladungsentladungen, die nicht ausreichen, um die Ladung bereitzustellen, die erforderlich ist, um die Spannung hoch genug zu bringen. Aber im Allgemeinen benötigen Sie im Vergleich zu dem, was leicht verfügbar ist, verschwindend wenig Ladung, um Vgs max zu überschreiten.

Im Allgemeinen haben FETs mit niedrigerer Spannung (niedrige Vds) eine niedrigere Vgs max, aber dies ist keine 1:1-Entsprechung. FETs mit sehr niedriger Gate-Schwellenspannung (z. B. unter 1 V beim Einschalten) haben oft Vgsmax von nur 10 V und einige sind so niedrig wie ~+ 5 V, aber das ist selten. Die meisten FETs geben 20 V Vgsmax an, dies sollte jedoch von Fall zu Fall überprüft werden.

Wo Vgs Vgsmax überschreiten kann, bietet ein in Sperrrichtung vorgespannter Zener von Gate zu Source normalerweise ausreichenden Schutz. Wo Vgate_drive Vzener übersteigt, fällt der Ausgleich über den Antrieb-zu-Gate-Widerstand ab, und dies muss ausgelegt werden.

Wenn eine induktive Last verwendet wird, ist es SEHR ratsam, den Zgs-Zener wie oben zu verwenden, um überschüssige Energie abzuleiten, die durch Millar-Kapazitätskopplung in das Gate von der Drain-Schaltung eingekoppelt wird.