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Stone(R)

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Leipzig,
23.05.2020,
05:45
 

Gate-Widerstand Mosfet TS2581 (Elektronik)

Hallo!

Ich habe mal wieder eine Frage.

Im Datenblatt des TS2581 soll der Gate-Widerstand R1 gleich 0Ohm haben.

Nach einer Messung beträgt die Spannung an C3 (Gatespannung) gleich 8V.

Bei einem max. Gate-Strom von 0,5A (Datenblatt) müsste der R1 doch mind. 16Ohm betragen?

Hat der IC evt. eine interne Strombegrenzung, und daher R1 = 0Ohm ?

Danke

https://pdf1.alldatasheetde.com/datasheet-pdf/view/561677/TSC/TS2581.html





https://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20200523054440.pdf

schaerer(R)

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Kanton Zürich (Schweiz),
23.05.2020,
08:09
(editiert von schaerer
am 23.05.2020 um 08:13)


@ Stone

Gate-Widerstand Mosfet TS2581

» Hallo!
»
» Ich habe mal wieder eine Frage.
»
» Im Datenblatt des TS2581 soll der Gate-Widerstand R1 gleich 0Ohm haben.
»
» Nach einer Messung beträgt die Spannung an C3 (Gatespannung) gleich 8V.
»
» Bei einem max. Gate-Strom von 0,5A (Datenblatt) müsste der R1 doch mind.
» 16Ohm betragen?
»
» Hat der IC evt. eine interne Strombegrenzung, und daher R1 = 0Ohm ?
»
» Danke
»
» https://pdf1.alldatasheetde.com/datasheet-pdf/view/561677/TSC/TS2581.html
» https://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20200523054440.pdf

Wenn mit R1 in der Schaltung (ApplicationNote-Beispiel) der Widerstand vor dem P-Kanal-MOSFET gemeint ist, dann hat dies überhaupt nichts mit einer Strombegrenzung zu tun. Dieser R1 dient dazu, dass der MOSFET beim steilflankigen Umschalten des Drainstromes nicht in Schwingung gerät, das sich als Bursts bei den Flanken auf dem Oszi zeigen würden.

Im Text, wo geschrieben stehen soll, dass dieser R1 Null Ohm haben muss? Ist mir beim Duurchblättern nicht aufgefallen. Such das mal und zeig es bitte.

Es kann tatsächlich sein, dass dieser Widerstand nahe bei Null Ohm liegen muss, speziell dann, wenn die Schaltfrequenz relativ hoch ist, damit die Steilheit der Schaltflanken nicht darunter leidet. Dies würde den Wirkungsgrad verschlechtern. In diesem Fall wird anstelle von R1 oft eine kleine Induktivität eingesetzt.

Ich hoffe, das hilft Dir etwas weiter. Ich guck am Abend wieder mal rein.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Hartwig(R)

23.05.2020,
09:33

@ Stone

Gate-Widerstand Mosfet TS2581

» Hallo!
Hallo,
»
» Im Datenblatt des TS2581 soll der Gate-Widerstand R1 gleich 0Ohm haben.

Da beziehst Du Dich auf das Anwendungsbeispiel, die Angaben dort sind Beispiele und und keine Spezifikationen des Schaltkreises.
(siehe auch Antwort von Thomas!)
»
» Nach einer Messung beträgt die Spannung an C3 (Gatespannung) gleich 8V.

Gleichspannung oder Wechselspannung?
»
» Bei einem max. Gate-Strom von 0,5A (Datenblatt) müsste der R1 doch mind.
» 16Ohm betragen?

Du beziehst dich auf die Zeile:
Oscillator frequency F(osciout ) = (Messbedingung: 0.5A) min: 70 mittel: 100 max: 130KHz ?
Die Stromangabe ist die Randbedingung der Messung, also kein Kennwert für den Schaltkreis, sondern ein für die Messung gewählter Betriebswert.

Da das Gate sehr hochohmig ist, fließt dort kein Gleichstrom. Somit wird wird mit der Angabe von 0.5A wohl die Wechselstrombelastung des Ausganges mit der Gatekapazität beschreiben. Mit R1 als Strombegrenzung würde ein Tiefpass aus R1 und Cgate entstehen, bei den Schaltfrequenzen ist das bestimmt nicht wünschenswert, siehe auch hier wieder die Erklärung von Thomas!

Grüße
Hartwig

»

Stone(R)

E-Mail

Leipzig,
23.05.2020,
10:34

@ Hartwig

Gate-Widerstand Mosfet TS2581

» » Hallo!
» Hallo,
» »
» » Im Datenblatt des TS2581 soll der Gate-Widerstand R1 gleich 0Ohm haben.
»
» Da beziehst Du Dich auf das Anwendungsbeispiel, die Angaben dort sind
» Beispiele und und keine Spezifikationen des Schaltkreises.
» (siehe auch Antwort von Thomas!)
» »
» » Nach einer Messung beträgt die Spannung an C3 (Gatespannung) gleich 8V.
»
» Gleichspannung oder Wechselspannung?
» »
» » Bei einem max. Gate-Strom von 0,5A (Datenblatt) müsste der R1 doch mind.
» » 16Ohm betragen?
»
» Du beziehst dich auf die Zeile:
» Oscillator frequency F(osciout ) = (Messbedingung: 0.5A)
» min: 70 mittel: 100 max: 130KHz ?
» Die Stromangabe ist die Randbedingung der Messung, also kein Kennwert für
» den Schaltkreis, sondern ein für die Messung gewählter Betriebswert.
»
» Da das Gate sehr hochohmig ist, fließt dort kein Gleichstrom. Somit wird
» wird mit der Angabe von 0.5A wohl die Wechselstrombelastung des Ausganges
» mit der Gatekapazität beschreiben. Mit R1 als Strombegrenzung würde ein
» Tiefpass aus R1 und Cgate entstehen, bei den Schaltfrequenzen ist das
» bestimmt nicht wünschenswert, siehe auch hier wieder die Erklärung von
» Thomas!
»
» Grüße
» Hartwig
»
» »
In dem Beispiel ist Rgate mit 0R angegeben, daher schaltet der Treiber nur auf Cgate.
Das hat mich verwundert, weil dadurch die Treiberstufe wie auf einen Kurzschluß schaltet.
Leider kann ich auch keine Angaben finden, wie hoch der max. Gatestrom sein darf.
Bei jedem anderen Gate-Driver ( z.B. IR2111) sind die Ströme explizit angegeben.
Darum konnte ich mich nur auf die angegebenen 0,5A beziehen.

Und genau wie ihr es beschreibt, habe ich in meinem Aufbau ein 4,7R Gatewiderstand verbaut.
Der Tiefpass verhindert steile Flanken, und darum wird der P-Mos zu warm.
Ich werde mich mal langsam herantasten, und einen 2R einlöten.
Danke

Hartwig(R)

23.05.2020,
12:03

@ Stone

Gate-Widerstand Mosfet TS2581

» » » Hallo!
» » Hallo,
» » »
» » » Im Datenblatt des TS2581 soll der Gate-Widerstand R1 gleich 0Ohm
» haben.
» »
» » Da beziehst Du Dich auf das Anwendungsbeispiel, die Angaben dort sind
» » Beispiele und und keine Spezifikationen des Schaltkreises.
» » (siehe auch Antwort von Thomas!)
» » »
» » » Nach einer Messung beträgt die Spannung an C3 (Gatespannung) gleich
» 8V.
» »
» » Gleichspannung oder Wechselspannung?
» » »
» » » Bei einem max. Gate-Strom von 0,5A (Datenblatt) müsste der R1 doch
» mind.
» » » 16Ohm betragen?
» »
» » Du beziehst dich auf die Zeile:
» » Oscillator frequency F(osciout ) = (Messbedingung: 0.5A)
»
» » min: 70 mittel: 100 max: 130KHz ?
» » Die Stromangabe ist die Randbedingung der Messung, also kein Kennwert
» für
» » den Schaltkreis, sondern ein für die Messung gewählter Betriebswert.
» »
» » Da das Gate sehr hochohmig ist, fließt dort kein Gleichstrom. Somit wird
» » wird mit der Angabe von 0.5A wohl die Wechselstrombelastung des
» Ausganges
» » mit der Gatekapazität beschreiben. Mit R1 als Strombegrenzung würde ein
» » Tiefpass aus R1 und Cgate entstehen, bei den Schaltfrequenzen ist das
» » bestimmt nicht wünschenswert, siehe auch hier wieder die Erklärung von
» » Thomas!
» »
» » Grüße
» » Hartwig
» »
» » »
» In dem Beispiel ist Rgate mit 0R angegeben, daher schaltet der Treiber nur
» auf Cgate.
» Das hat mich verwundert, weil dadurch die Treiberstufe wie auf einen
» Kurzschluß schaltet.
» Leider kann ich auch keine Angaben finden, wie hoch der max. Gatestrom sein
» darf.
» Bei jedem anderen Gate-Driver ( z.B. IR2111) sind die Ströme explizit
» angegeben.
» Darum konnte ich mich nur auf die angegebenen 0,5A beziehen.
»
» Und genau wie ihr es beschreibt, habe ich in meinem Aufbau ein 4,7R
» Gatewiderstand verbaut.
» Der Tiefpass verhindert steile Flanken, und darum wird der P-Mos zu warm.
» Ich werde mich mal langsam herantasten, und einen 2R einlöten.
» Danke
das Datenblatt sagt in den Grenzwerten über die Treiberbelastung nichts aus. Unter den Eigenschaften ist ohne weitere Angaben die Kurzschlusssicherheit erwähnt (SCP). Beziehe ich das jetzt auf den Schaltkreis, dann kann das nur den Gatetreiber betreffen. Leider gibt es auch keine Innenschaltung, ich könnte mir vorstellen, dass der Treiber seine Ladung über C3 bezieht - somit wäre eine Begrenzung gegeben. Der Gatewiderstand mit 0 Ohm könnte dementsprechend auch als Hinweis gedeutet werden, dass hier kein Widerstand erforderlich ist.

schaerer(R)

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Kanton Zürich (Schweiz),
23.05.2020,
12:17

@ Stone

Gate-Widerstand Mosfet TS2581

» Und genau wie ihr es beschreibt, habe ich in meinem Aufbau ein 4,7R
» Gatewiderstand verbaut.
» Der Tiefpass verhindert steile Flanken, und darum wird der P-Mos zu warm.

Dann wird die Flankensteilheit zu sehr gedämpft. Allerdings ist das bei nur 4.7 Ohm schon etwas seltsam.
Wie hoch ist eigentlich die Gate-Source-Kapazität des P-MOSFET und die Schaltfrequenz am Gate?

» Ich werde mich mal langsam herantasten, und einen 2R einlöten.

Okay, eine Alternative weiss ich auch nicht, ausser mit einer Induktivität. Mit dieser erreicht man einen sehr niedrigen DC-Widerstand und für die hohe Frequenz (das betrifft die steile Schaltflanke) ist der AC-Widerstand deutlich höher.

Da müsste man einen Satz von solch kleinen Induktivitäten auf Lager haben. Aber es gelingt vielleicht auch anders, weil die Induktivität so etwa im µH-Bereich liegen müsste, - rein schätzometrisch: Das Wickeln einer kleinen Luftspule.

Nicht immer aber oft geht's mit Probieren anstatt studieren. :ok: :cool:

Oder eben wie's Hartwig formuliert, ohne Widerstand. Und wenn vorhanden, elegant mit einem 0-Ohm-Widerstand. :-D

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
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Wolfgang Horejsi(R)

23.05.2020,
14:48

@ schaerer

Gate-Widerstand Mosfet TS2581

» » Und genau wie ihr es beschreibt, habe ich in meinem Aufbau ein 4,7R
» » Gatewiderstand verbaut.
» » Der Tiefpass verhindert steile Flanken, und darum wird der P-Mos zu
» warm.
»
» Dann wird die Flankensteilheit zu sehr gedämpft. Allerdings ist das bei nur
» 4.7 Ohm schon etwas seltsam.
» Wie hoch ist eigentlich die Gate-Source-Kapazität des P-MOSFET und die
» Schaltfrequenz am Gate?
»
» » Ich werde mich mal langsam herantasten, und einen 2R einlöten.
»
» Okay, eine Alternative weiss ich auch nicht, ausser mit einer Induktivität.
» Mit dieser erreicht man einen sehr niedrigen DC-Widerstand und für die hohe
» Frequenz (das betrifft die steile Schaltflanke) ist der AC-Widerstand
» deutlich höher.

Das verstehe ich nicht. Der Gleichstromwiderstand spielt doch keine Rolle, da kein Gleichstrom fließt. Der hohe Wechselstromwiderstand "bremst" das Gate aus. Welchen Sinn soll das haben, ausser vielleicht Unterdrückung von Schwingungen, die durch die kapazitive Belastung des Treibers entsehen könnten.

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
23.05.2020,
16:52

@ Wolfgang Horejsi

Gate-Widerstand Mosfet TS2581

» » » Und genau wie ihr es beschreibt, habe ich in meinem Aufbau ein 4,7R
» » » Gatewiderstand verbaut.
» » » Der Tiefpass verhindert steile Flanken, und darum wird der P-Mos zu
» » warm.
» »
» » Dann wird die Flankensteilheit zu sehr gedämpft. Allerdings ist das bei
» nur
» » 4.7 Ohm schon etwas seltsam.
» » Wie hoch ist eigentlich die Gate-Source-Kapazität des P-MOSFET und die
» » Schaltfrequenz am Gate?
» »
» » » Ich werde mich mal langsam herantasten, und einen 2R einlöten.
» »
» » Okay, eine Alternative weiss ich auch nicht, ausser mit einer
» Induktivität.
» » Mit dieser erreicht man einen sehr niedrigen DC-Widerstand und für die
» hohe
» » Frequenz (das betrifft die steile Schaltflanke) ist der AC-Widerstand
» » deutlich höher.
»
» Das verstehe ich nicht. Der Gleichstromwiderstand spielt doch keine Rolle,
» da kein Gleichstrom fließt. Der hohe Wechselstromwiderstand "bremst" das
» Gate aus. Welchen Sinn soll das haben, ausser vielleicht Unterdrückung von
» Schwingungen, die durch die kapazitive Belastung des Treibers entsehen
» könnten.

Korrektur: Nicht Gleichstromwiderstand, Widerstand bei relativ langsamer Spannungsänderung...
Der bei hoher Flankensteilheit höhere Widerstand dämpft das Risiko des hochfrequenten Bursts bei steiler Flanke.

Nicht unmöglich: Bei hoher Güte (kaum der Fall bei diesen kleinen Drosseln oder selbst gebauter Spule), wie beschrieben, dass es zur Schwingung anregen kann. Diese Schwingneigung wird auch beschrieben ohne Bezug auf den Treiber. Ich müsste mal in der Literatur nachschauen. Ich hab's notiert. Tu ich, wenn ich dazu komme.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
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Hartwig(R)

23.05.2020,
17:31
(editiert von Hartwig
am 23.05.2020 um 17:47)


@ Wolfgang Horejsi

Gate-Widerstand Mosfet TS2581

Hallo,
» Das verstehe ich nicht. Der Gleichstromwiderstand spielt doch keine Rolle,
» da kein Gleichstrom fließt. Der hohe Wechselstromwiderstand "bremst" das
» Gate aus. Welchen Sinn soll das haben, ausser vielleicht Unterdrückung von
» Schwingungen, die durch die kapazitive Belastung des Treibers entsehen
» könnten.
Ich gehe mal davon aus, das der R1 wirklich 0 Ohm haben sollte, sonst würde die Angabe keinen Sinn machen, aber natürlich kann das auch ein Druckfehler sein... (glaube ich aber nicht). Die von Stone genannten 0.5A sind definitif der Ausgangsstrom des Reglers, im DB erscheint Iout ja mehrfach, und da ist immer der Strom des Reglers gemeint mit z.B. 3A. Andererseits heißt es in der Beschreibung für den Anschluß "Gate" : "Switch pin. Connect external inductor and diode here" ... was denn nun? das passt nun nicht zum Schaltbild. Aber dann würde die Stromangabe 0.5A ja vielleicht passen, wenn das auf den DC Ausgangsstrom bezogen wäre, also nur IC ohne externen MOSFET aber wie ein Stepdown mit Diode und Drossel beschaltet....aber so ganz kann glaube ich das auch nicht. Aber vielleicht findet ja jemand eine Erklärung....

Thomas Kuster(R)

23.05.2020,
18:01

@ Hartwig

Gate-Widerstand Mosfet TS2581

Hallo Hartwig

ich neheme an, dass sich die 0.5A auf den Ausgangsstrom des Wandlers beziehen, also nichts mit dem Gate-Strom zu tun hat. Leider ist aber das Datenblatt nicht sehr ausführlich in Bezug auf den Strom am Gate-Ausgang. Klar ist es so, dass der innere Aufbau des PWM-IC's diesen Strom begrenzt. Die Frequenz scheint mir variabel zu sein zwischen 100kHz und 300KHz, je nach Belastung.

Mit vielen freundlichen Grüssen Thomas

Hartwig(R)

24.05.2020,
15:45

@ Thomas Kuster

Gate-Widerstand Mosfet TS2581

» Hallo Hartwig
»
» ich neheme an, dass sich die 0.5A auf den Ausgangsstrom des Wandlers
» beziehen, also nichts mit dem Gate-Strom zu tun hat. Leider ist aber das
» Datenblatt nicht sehr ausführlich in Bezug auf den Strom am Gate-Ausgang.
» Klar ist es so, dass der innere Aufbau des PWM-IC's diesen Strom begrenzt.
» Die Frequenz scheint mir variabel zu sein zwischen 100kHz und 300KHz, je
» nach Belastung.
»
» Mit vielen freundlichen Grüssen Thomas
Hallo Thomas,
so würde ich die Stromangabe von 0.5A auch einschätzen, genaugenommen fehlt da aber wieder die Angabe des Meßshunts. Der ist zwar meist 0.33Ohm, aber kann auch variieren. Na ja, man kann sich das zusammenreimen.
Grüße
Hartwig