Beim Lesen von Schaltplänen von mehreren Schaltnetzteilen von LCD-Fernsehern habe ich festgestellt, dass der Pin, der den PWM-Impuls an das Gate eines MOSFET liefert, eine Diode und einen Widerstand parallel aufweist.
Einige Diagramme haben es nicht. Aber es gibt viele, von denen sie es haben. Ich denke, es ist ein gewisser Schutz für den Treiber des IC-Controllers.
Obwohl ich mir nicht sicher bin. Im ersten Diagramm sind Diode und Widerstand parallel und im zweiten nicht.
Antworten:
Die Idee ist, den MOSFET schneller auszuschalten als einzuschalten. Wenn der MOSFET "eingeschaltet" wird, wird die Gateladung über (sagen wir) R915 + R917 = 51,7 Ohm zugeführt.
Beim Ausschalten wird die Gate-Ladung in Reihe mit dem 4,7-Ohm-Widerstand durch die Diode abgesaugt.
Sie können sich das Gate ein bisschen wie einen großen Kondensator vorstellen (Gate-Source-Kapazität plus eine typischerweise viel größere Komponente aus der Drain-Gate-Kapazität, letztere hat aufgrund des Miller-Effekts einen größeren Einfluss - der Drain ändert typischerweise sein Potential um einen viel größeren Betrag, multipliziert mit dem Effekt der Drain-Gate-Kapazität.
Beim FMV111N60ES kann die Gate-Ladung bis zu 73 nC betragen.
Dies kann verwendet werden, um zu verhindern, dass zwei MOSFETs gleichzeitig "eingeschaltet" sind, ein Durchschießen verursachen (was Strom verschwendet und die MOSFETs beschädigen kann) oder um die Wellenformen etwas besser zu steuern.
Neben der hervorragenden Antwort von Spehro gibt es noch einige andere Überlegungen.
Die HF-Emissionen von Schaltkreisen nehmen mit schnell schaltenden Geräten zu, es sind jedoch auch die Grenzwerte für den Gate-Treiber zu berücksichtigen. Da die Transistoren induktive Lasten ansteuern, erhöht ein schnelleres Schalten die Leistung für eine gegebene Schaltung nicht wirklich. Die Schaltung ist so abgestimmt, dass sie mit einer bestimmten Frequenz arbeitet, sodass ein schnelleres Schalten zu höheren Treiberkosten ohne Nutzen führen kann.
Der Kontext ändert sich dramatisch, wenn Sie den MOSFET durch einen GAN-HEMT-Transistor ersetzen, da dieser höhere Lasten verarbeiten und mit weitaus höheren Geschwindigkeiten schalten kann. Das Schalten von KW-Bereichsversorgungen mit 500 kHz ist keine Seltenheit. Dies ist der Fall, wenn Bodensprung und HF-Emissionen zu ernsthaften Designproblemen werden können.