Variera Mosfet egenskaper i LTSpice

[rikkitikkitavi]

Jag testa hur variationer i Vgs-Id kurvan (transkonduktansen) kan påverka tex i linjära regionen (då mosfetten inte är bottnad) såsom strömfördelning vid parallellkoppling.

Mosfettar är ju känsliga för detta och det leder lätt till att de behöver absurt stora source motstånd och det går knappt då ens utan man behöver matcha transistorerna vilket har sina utmaningar vid höga drain strömmar.

Jag fuskar lite genom att sätta spänningskällor (Voltage) i serie med gaten och variera denna för att få spridning i transkonduktans men det är inte riktigt rätt. Relationen är lite för "linjär"

Finns det andra sätt?

Observera att mosfeten används här som linjär transistor, inte som en switch som drivs i bottnad och leder fullt ut.

[4kTRB]

Är det de här variationerna du är ute efter att justera?

Ex_LTSch_000.jpg

Ex_LTTrace_000.jpg

[SvenW]

Det kan vara intressant med en simulering, men är det för att testa simulatorns modeller eller själva transistorn?
Det går nog inte att helt lita på simulatorn i många fall.
Man brukar kunna parallellkoppla just MOSFET men inte bipolära.
Berätta gärna vad du kommer du fram till?

[rikkitikkitavi]

@4krtb
Ja, man kan såklart använda olika modeller.

Eller som jag kommit fram till, bygga en egen modell där man varierar parametrarna och simulerar olika transkonduktanser. ¨

SvenW, när man driver en mosfet i det linjära området är det lätt att det blir obalanser vid samma gatespänning pga rätt stor skillnad i transkonduktans. Det är inte så lätt att åtgärda det med sourcemotstånd, inte lika lätt som med emittermotstånd vid parallellkoppling av bipolära transistorer.

Vid switchning och hård drivning däremot är det lättare att parallellkoppla mosfettar om man driver dem hårt nog i mättnad och tillräckligt hög ström så deras Rds on uppvisar en positiv temperaturkoefficient, dvs ju varmare de blir (pga högre ström) så stiger Rdson och strömmen minskar. Det blir självreglerande.

[4kTRB]

Kanske du hittar något i dessa pdf:er ...
https://www.mouser.com/pdfDocs/MOSFET_Paralleling.pdf
https://www.ti.com/lit/ab/slpa020/slpa0 ... g.com%252F

[4kTRB]

Kanske finns något matnyttigt här: https://www.tti.com/content/dam/ttiinc/ ... -guide.pdf

[rikkitikkitavi]

Den sista hade någon sida om parallellkoppling av mosfet i linjära applikationer, där den också påpekar det jag skrev.

Orsaken till att jag undrar är att jag modellerar ett nätaggregat och en elektronisk last och då transkonduktansen varierar en del mellan olika transistorer och Vgs minskar med ökande temperatur blir det en positiv självsvängning.

En mosfet har inte en secondary breakdown som en bipolär transistor, men alla belastningskurvor i datablanden är baserade på transienta förlopp. För DC är SOA reducerad rejält.

Så antingen får man bygga kretsen så den driver mosfetarna individuellt men ändå tillsammans, alternativt lokal återkoppling. Sourcemotstånd är en del av detta, men det räcker inte alltid då msofeten har ganska stora spänningsfall drain source över sig i denna applikationen.

Jag har nog en ide om ett sourcemotstånd och en PNP som snor gatespänning i takt med att strömmen ökar pga den trissan har högre transkonduktans och leder mer men då behöver jag LTSpica och testa olika transistorer.

Använder man "laterala mosfetar" - dvs gamla SJ50/SK135 och deras modernare ersättare från Exicon så fungerar det bättre men dessa är svindyra. Och mest avsedda för linjära audioapplikationer.
https://www.diyaudio.com/community/thre ... mp.364294/

Vanliga mosfetar, av olika storlekar har väl alla liggandes ett par nävar i lådan ?

[4kTRB]

IXYS /Littelfuse har en serie L2 avsedda för att jobba i aktiva regionen.

[rikkitikkitavi]

Mmm, de kostar ett par hundra kronor. St. Ex moms

[4kTRB]

Ja de var ju inte direkt billiga.
En av de ''"billigare" jag hittar på DigiKey är IXTH2N150L
https://www.digikey.com/en/products/det ... 0L/5810057
Men sedan beror det ju på tillämpning också.
LittelFuse har spice-modeller för dessa men då måste du logga in först. https://www.littelfuse.com/products/pow ... ixth2n150l

[rikkitikkitavi]

Hittade ett gäng urgamla Isotopmosfettar, STE38NB50.

38Amp, 0,1 ohm, 500V, 400W. De har även DC med i strömkurvan vilket indikerar att de även klarar linjära applikationer Typ 100V Vds och 3,5A drainström.

Även mosfetar deratas.

Skall mäta upp dem. iom skruvanslutning är det lätt.

[rikkitikkitavi]

https://assets.nexperia.com/documents/a ... N50005.pdf

I denna på sidan 10 hittade jag information om hur man kan ändra transistorparametrar i modellen för att simulera toleranser mellan olika transistorer.

Genom att mäta upp några parametrar under drift och även titta på databladet kan man bygga en modell av en transistor som inte finns som Spicemodell (referens Bob Cordell, Designing Audio Amplifiers)

Då har jag lite julprojekt.

[4kTRB]

IRF510-modellen ser ut så här

.model IRF510 VDMOS
(
Rg=3
Vto=3.8
Rd=200m
Rs=54m
Rb=250m
lambda=.01
Kp=1.3
Cgdmax=.3n
Cgdmin=.08n
Cgs=.1n
Cjo=.17n
Is=17p
ksubthres=.1
mfg=International_Rectifier
Vds=100
Ron=540m
Qg=8.3n
)

Det gäller bara att hitta ett ekvivalent elkretsschema och ta reda på hur parametrarna ändrar funktionen.

[4kTRB]

Här kanske:
https://ltwiki.org/LTspiceHelp/LTspiceH ... _Model.htm
https://groups.io/g/LTspice/topic/50162658

[rikkitikkitavi]

Simon Bramble har en del på sin hemsida

http://www.simonbramble.co.uk/index.htm


http://www.simonbramble.co.uk/lt_spice/ ... rial_6.htm