MOSFETの切り替え時間を遅くするにはどうすればよいですか？

私のアプリケーションには、スイッチングが速すぎるNMOSがあります。ゲートにロジックレベルの方形波（PWM）を送信しています。残念ながら、予想通り、出力も方形波に近くなります。

Voutをより台形にするにはどうすればよいですか？または別の言い方をすると、出力のスルーレートを下げるために私ができる最も簡単な変更は何ですか？

注：（Vin）は、NMOSのゲートに印加される電圧であり、（Vout）は、NMOSのドレインに現れる電圧です。

FETの抵抗を制御する唯一の方法は、ゲート-ソース間電圧です。その電圧の変化を遅くする必要があります。これを行う最も一般的な方法は、ゲートのRCフィルターです。ドライブソースとデバイスゲートの間に抵抗を配置すると、ゲートの寄生容量によってRCフィルターが形成されます。抵抗が大きいほど、ターンオンとターンオフは遅くなります。

抵抗が大きくなりすぎると、ノイズ耐性の問題（誤ったゲートトリガーなど）が発生する可能性があるため、特定の抵抗値（おそらく10k〜100kの範囲）を超えると、静電容量のゲートソースを追加してスイッチングを遅くする方が適切です。さらにダウン。

原則として、私は常にすべてのFETにプルダウン抵抗付きのRCフィルターを配置します。これにより、立ち上がり時間の制御が可能になり、ノイズ耐性が向上します。

^{この回路をシミュレート – CircuitLabを使用して作成された図}

FETが完全に「オン」または「オフ」になっていないときは常に、損失が増加していることに注意してください。オンの場合、デバイスの両端の電圧は非常に低くなっています。オフの場合、デバイスには電流が流れていません。いずれにせよ、低損失。しかし、その間にいる場合、デバイスは電圧と電流の両方を認識します。つまり、その期間中の電力消費ははるかに大きくなります。切り替えが遅いほど、損失は大きくなります。どの時点で問題になるかは、FET、ソース、およびスイッチング周波数に依存します。

ミラー時間が足りない？延長するだけです。

Spehroはここで正しいアプローチをしています。私は彼のコートのしっぽに乗って、アイデアを少し広げるつもりです。なぜなら、それはこの種のことにはとても良いアイデアだからです。

$C_{\text{dg}}$$g_{\text{fs}}$$C_{\text{dg}}$$C_{\text{fb}}$

$V_{\text{drv}}$$V_{\text{ds}}$$R_g$$R_L$$g_{\text{fs}}$$C_{\text{fb}}$$V_{\text{gs}}$$V_{\text{ds}}$$V_{\text{drv}}$

$-\frac{R_L}{s C_{\text{fb}} \left(g_{\text{fs}} R_g R_L+R_g+R_L\right)+1}$

$R_g$$R_L$$g_{\text{fs}}$$C_{\text{fb}}$

$R_g$$R_L$$V_{\text{drv-pk}}$$V_{\text{cc}}$$g_{\text{fs}}$

$V_{\text{ds}}$$V_{\text{drv-pk}}$

$C_{\text{fb}}$$C_{\text{fb}}$

ゲートに直列抵抗を追加できます。これは、EMIを低減するため、または過度のオーバーシュートを防止するために、立ち上がり/立ち下がり時間を遅くするためによく行われます。明らかにこれによりスイッチング損失が増加します（導通損失は増加しません）ので、トレードオフがあります。スイッチングを遅くするだけでなく、遅延時間も追加されるため、相互導通または同様の問題が発生する可能性がある場合は、そのことを覚えておいてください。

$C_{GS}$$C_{DG}$$C_{DG}$

あなたのMOSFETの動作条件は何ですか？

スイッチとして使用する場合、MOSFETはほとんどの場合2つの状態にあります。

• $V_{\text{ds}}$
• $V_{\text{ds}}$$I_{\text{d}} \times R_{\text{ds_on}}$$I_{\text{d}}$$R_{\text{ds_on}} \times I_{\text{d}}^2$

$V_{\text{ds}}$$I_{\text{d}} \times V_{\text{ds}}$

設計上、MOSFETをこの3番目の状態に長くすることを計画している場合は、接合部の温度が上昇しても、接合部の最大許容温度を超えないようにする必要があります。（データシートに記載）MOSFETのスルーレートの削減については、慎重に検討する必要があります。

何を運転しているのかわかりません。それがLEDであり、それを徐々に明るくしたいがゆっくりとしたい場合は、MOSFETのゲートにPWMを使用し、それをスイッチとして使用することをお勧めします。PWMが非常に高速である場合、人間の目には目立ちません。

同じアプローチは、モーターの駆動にも有効です。