Regla general para seleccionar transistores MOSFET en función de la frecuencia de conmutación

En un circuito de potencia, una vez que se cumplen los requisitos de potencia del transistor, ¿cuál es una regla empírica para seleccionar o descartar un transistor MOSFET en función de la frecuencia de conmutación?

Por ejemplo, para el IRF540, ¿cuáles son los límites de frecuencia para trabajar con este transistor?

Supongo que las pérdidas de conmutación emergen como el factor más relevante si se deben lograr requisitos de eficiencia específicos, pero estoy buscando una regla general más simple, algo como:

La frecuencia de corte del filtro LC debe ser 10 veces menor que la frecuencia de conmutación en un convertidor DC - DC

Respuestas (2)

Mi regla general es sumar el tiempo de subida y el tiempo de bajada (como se especifica en la hoja de datos), multiplicar por diez y tomar la inversa para encontrar la frecuencia máxima. Entonces, para el IRF540, hay un tiempo de subida de 44 ns y un tiempo de caída de 43 ns, lo que le da 87 ns. Multiplique esto por 10 para obtener 870 ns y luego invierta para obtener 1,15 MHz como frecuencia operativa máxima.

Pero esta es una regla muy general y no hay nada que le impida modificarla para que sea un factor de 20 o incluso 100 y romperé mi propia regla en algunos trabajos en los que necesito un poco más de eficiencia.

Tenga en cuenta que esos tiempos de conmutación de 44 ns y 43 ns son para las condiciones de prueba especificadas en la hoja de datos. Observe cómo la resistencia en serie a través de la cual se carga/descarga la compuerta es de 9,1 ohmios. Esta resistencia debe ser baja porque desea cargar/descargar la compuerta rápidamente y esa compuerta se comporta como un capacitor de hasta unos pocos nF. Entonces, hasta qué frecuencia puede cambiar también depende en gran medida de elegir la forma adecuada de controlar el MOSFET. ¡Un inversor simple y débil de algún chip lógico no será suficiente!
¡Oh, usas la misma regla! Interesante.
@FakeMoustache Estoy totalmente de acuerdo, pero las reglas generales deben ser simples, supongo, Y pueden o no contener "letra pequeña".

Eso es difícil de responder en general, ya que se trata de cómo se usa, principalmente conmutación suave versus dura, pero para una topología de conmutación dura simplificada, desea limitar las pérdidas de conmutación a un nivel razonable, digamos 10% pérdidas de conmutación y 90% pérdidas de conducción , entonces puedes echar un vistazo a los tiempos de subida y bajada de 43/44 ns. Ignorando muchas cosas importantes, la unidad ideal frente a la real sería la parte superior de la cual, terminas con un máximo de 1 MHz, un número que no podrás alcanzar en la vida real. 500 kHz tal vez si haces todo bien y piensas en todo.