¿Por qué la velocidad de encendido de un MOSFET está vinculada al tiempo de recuperación inversa del diodo?

Aquí hay una cita de la sección 3.4 "Circuitos de mejora de velocidad" en " Fundamentos de MOSFET e IGBT Gate Drive Circuits " escrito por Texas Instruments:

Cuando se mencionan los circuitos de mejora de la velocidad, los diseñadores consideran exclusivamente los circuitos que aceleran el proceso de apagado del MOSFET. La razón es que la velocidad de encendido generalmente está limitada por el apagado o la velocidad de recuperación inversa del componente rectificador en la fuente de alimentación. [...] la acción de conmutación más rápida está determinada por la característica de recuperación inversa del diodo, no por la fuerza del circuito de activación de la compuerta. En un diseño óptimo, la velocidad de accionamiento de la compuerta en el momento del encendido se adapta a la característica de conmutación del diodo.

El modelo considerado en el documento es el siguiente:

Modelo simplificado de conmutación inductiva con abrazadera del documento de Texas Instruments

Fuente de la imagen: Modelo simplificado de conmutación inductiva con sujeción - Figura 3 de " Fundamentos de los circuitos de accionamiento de compuerta MOSFET e IGBT de Texas Instruments "

Al principio, el mosfet está apagado, por lo que Id es cero y Vds es igual a Vout más el voltaje directo del diodo. Vdrive es igual a Vdrive_low.

Ahora, paso Vdrv a Vdrive_high. Como Ciss (Cgs + Cgd) se descargó previamente, el voltaje a través de Cgs comienza a cargarse, Cgd también se carga porque Vgs aumenta y Vds se sujeta. En un momento determinado, Vgs aumenta hasta Vumbral. Id comienza a aumentar linealmente con Vgs (región lineal). Como Idc es constante, la corriente a través del diodo es igual a Idc-id (id es igual a la corriente a través del mosfet). Ciss sigue cobrando. En cierto punto, Id es igual a Idc y el diodo deja de conducir y Vds ahora no está bloqueado. En este momento se produce el tiempo de recuperación inversa del diodo. A medida que disminuye Vds, se debe cargar Cgd, esta es la meseta de Miller ... Describí rápidamente los procesos, pero si está interesado, puede encontrar más información leyendo " Fundamentos de MOSFET e IGBT Gate Drive Circuits" escrito por Texas Instruments.

Mi pregunta es: ¿Por qué la velocidad de encendido está vinculada al tiempo de recuperación inversa del diodo?

Respuestas (1)

Mi pregunta es ¿por qué la velocidad de encendido está vinculada al tiempo de recuperación inversa del diodo?

no lo es Lo que están diciendo es: por lo general, el FET puede encenderse más rápido de lo que el diodo puede apagarse, sin embargo, eso da como resultado que tanto el FET como el diodo estén encendidos simultáneamente, es decir, conducción cruzada y mayores pérdidas. Por lo tanto, es más eficiente cambiar el FET un poco más lento para asegurarse de que se encienda justo cuando el diodo se apaga.

Entonces, una mejor manera de decirlo sería "El tiempo óptimo de encendido del MOSFET para la máxima eficiencia está vinculado al tiempo de recuperación del diodo". No es una característica del FET, es una elección de diseño.