Picos de corriente cuando se enciende el MOSFET y picos de voltaje cuando se apaga el MOSFET

Estoy estudiando para mi curso de Electrónica de Potencia y me he encontrado con algo que parece que no puedo entender.

En un laboratorio, construimos un convertidor reductor con una carga inductiva y medimos varios transitorios durante su funcionamiento, centrándonos específicamente en las corrientes y voltajes transitorios que ocurren durante la conmutación del MOSFET. Al finalizar la práctica de laboratorio, se planteó la siguiente pregunta:

Describa por qué se produce un pico de corriente cuando se enciende el MOSFET y un pico de voltaje cuando se apaga el MOSFET.

Estoy familiarizado con las fórmulas fundamentales para inductores y capacitores, y de ellas esperaría que pudiera ocurrir un pico de voltaje al cambiar una carga inductiva, debido a un cambio casi instantáneo en el voltaje a través del inductor.
Sin embargo, esto no parece encajar con la pregunta que se hace, lo que implica un pico de corriente al encender y un pico de voltaje solo al apagar.

Estas son las únicas dos diapositivas que pude encontrar de las conferencias que muestran este tipo de comportamiento, pero no puedo entender cómo los circuitos mostrados producirían ese comportamiento:

Encendido: Encendido MOSFET

(nota: U_CE es el voltaje a través del MOSFET e Ic es la corriente a través de él)

¿Cuál es la fuente de este pico de corriente cuando se enciende el MOSFET?

Apagando: MOSFET Apagado

(nota: U_CE es el voltaje a través del MOSFET e Ic es la corriente a través de él)

¿Cuál es la fuente de la sobretensión cuando el MOSFET se apaga? La carga inductiva se representa con un diodo flyback, por lo que no veo cómo el inductor podría causar esto. Y creo que el capacitor simplemente se carga hasta su capacidad y luego mantiene un voltaje constante.

Cualquier ayuda sería apreciada, gracias de antemano.

No puedo decir que reconozco toda esta forma de onda, ya que parece ser una estimación de línea recta con menos correlación con el gráfico de la interfaz de usuario, de modo que coincide con dI/dt=Uce/L o dU/dt=Ic/C o U /I=R. Sin embargo, el diodo se corta por encima del voltaje de suministro y el amortiguador RC absorbe la EMF, pero la capacitancia de APAGADO del diodo no es lo suficientemente grande como para causar un pico de encendido como este.
@Tony Stewart Sunnyskyguy EE75 es posible que estos diagramas no se hayan creado teniendo en cuenta la escala, sino más bien con el objetivo de mostrar qué comportamientos ocurren a nivel cualitativo. Pero estoy de acuerdo en que no están claros y, en ocasiones, han sido fuente de mucha confusión para mí.
Bueno, ninguno de ellos coincide con el circuito.
En lo que respecta al encendido, se trata solo de la corriente de recuperación del diodo volante y el amortiguador de encendido L/D. Para el apagado, en cambio, se trata de la inductancia parásita de la barra colectora y el amortiguador de apagado R/C.

Respuestas (1)

La capacitancia parásita en el MOSFET entre el drenaje y la fuente más las capacitancias parásitas externas significa que cuando el MOSFET se enciende, está tratando de cortocircuitar estos parásitos previamente cargados y, por lo tanto, siempre hay un impulso de corriente en el drenaje del MOSFET. Lo mismo se aplica a los IGBT y los BJT normales, excepto que la capacitancia del dispositivo parásito interno suele ser menor.

In other words; what do you get when you short a capacitor?

Cuando apaga un MOSFET, IGBT o BJT, la corriente que fluía anteriormente causará una fuerza contraelectromotriz debido a la inductancia parásita y/o de carga. Puede haber un diodo de captura (según los diagramas en la pregunta), pero el drenaje/colector se elevará por encima del voltaje de suministro en una caída de diodo.

In other words, what happens when you break current in an inductor?
"Puede haber un diodo de captura (según los diagramas en la pregunta), pero el drenaje/colector se elevará por encima del voltaje de suministro en una caída de diodo". Con esto, ¿quiere decir que el voltaje debe aumentar lo suficiente como para hacer que el diodo de retorno se polarice hacia adelante? Una vez que esto ocurra, di/dt irá a 0 y luego a negativo, ya que la resistencia en el inductor y el diodo disipan la energía aún almacenada en el inductor. Esto produce esa reducción final en el voltaje después de que alcanza su punto máximo en la segunda imagen. ¿Estoy entendiendo correctamente?
Si a la primera pregunta....
La reducción final es cuando se detiene en el voltaje de suministro.
Picos de corriente cuando se enciende el MOSFET y picos de voltaje cuando se apaga el MOSFET
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