Сравнение Si, SiC, GaN транзисторов.Часть 1: динамические характеристики

[@vachik979]

Большое спасибо, ибо лучше один раз увидеть, чем сто восемь раз прочесть. Всё наглядно, ясно и понятно!

[@Монологиожелезках]

И что же мы в итоге видим: проделана огромная работа, снят полезный научно-образовательный материал. Студентам надо такие видео смотреть, что бы голова понимала что и куда ставить, когда и для чего. Я не студент, я просто "электроника знаю", но мне было интересно. Лучшее видео за последние дней 10, которые я посмотрел пока пил чаёк перед сном. Спасибо!

[@Alex.Polushkin]

Спасибо, очень познавательное видео!

[@Михаил-е2н1к]

Спасибо!

[@yuristrakhov6458]

Отличный канал. Спасибо.

[@KirillBatisto]

Это очень интересно и полезно

[@vladyer3589]

Почему сигналы тока и напряжения опережают управляющий сигнал?

[@alexdruzh3309]

Спасибо за видео. Если не секрет, какой драйвер использовали для управления GaN?

[@ЭлектрумАВ-н3т]

драйвер 1EBD7275

[@СергейЧучалин-ъ5д]

​​@@ЭлектрумАВ-н3т Уважаемый какой транзистор Si, SiC, IGBT, GaN лучше использовать в частотниках средней и высокой мощности, преобразователях напряжения, инверторах для солнечных батарей и т.д. мощности около 50-300 кВт [если не учитывать их стоимость]? Я думаю, что оптимальный вариант для этого SiC?

[@ЭлектрумАВ-н3т]

@@СергейЧучалин-ъ5д если деньги позволяют, то SiC

[@СергейЧучалин-ъ5д]

@@ЭлектрумАВ-н3т на сколько SiC дороже IGBT?

[@ЭлектрумАВ-н3т]

@@СергейЧучалин-ъ5д в среднем по больнице раз в несколько

[@ИгорьКулешов-н1я]

ОГРОМНОЕ СПАСИБО!

[@sgindustrial6448]

Здравствуйте. Было бы интересно посмотреть "хвост" проводимости IGBT после выключения, в зависимости от наличия/отсутствия отрицательного напряжения в импульсе управления. В данном видео управление без отрицательного смещения в паузе, и хвост проводимости, как и скорость закрытия, такие себе. А сильно изменится картина, если добавить эдак вольт минус 7 в паузу, как думаете?

[@ЭлектрумАВ-н3т]

по идее картина не изменится, по крайней мере ощутимо, т.к. во-первых пороговое напряжение всё равно уже пройдено и во-вторых это чисто свойство внутреннего биполярного транзистора

[@dieselcraft1827]

Никак не изменится, так так управляющий импульс приходит на внутренний мосфет транзистор, для биполярного, который является силовой частью это будет означать, что ток через базу прекратился, отрицательное напряжение до базы не доходит.

[@sgindustrial6448]

Почему тогда все стараются сделать драйвер с отрицательным смещением?@@dieselcraft1827

[@micromaster4405]

Защита от самопроизвольного открывания в полумостовой схеме. При использовании активного подавления емкости Миллера отрицательное напряжение можно и не использовать. В одном из вебинаров на данном канале это обьяснялось)@@sgindustrial6448

[@Peter-bv9mh]

@@micromaster4405 весьма сомнительно. не знаю конкретные цифры на практике. но по факту приоткрывание будет в любом случае. что на затвор не подавай у него есть паразитная емкость и индуктивность которые ограничат ток. отрицательное напряжение частично решает эту проблему.

[@Serg_M_]

У гана большое падение на внутреннем встречно-параллельном диоде, примерно 3.5-5V при номинальных токах. Поэтому рекомендуют ставить внешний SiC-диод. Так ли это, или это устаревшая инфа и можно не бояться насиловать внутренний диод в течении дедтайма?

[@Yauhen84]

Интересно тоже

[@ЭлектрумАВ-н3т]

по падению совершенно верно, многовато. Ставить дополнительный диод... спорно, тогда смысл в GaN, сразу SiC и ставить. Но в практическом смысле GaN актуален на относительно высоком напряжении и высокой частоте, а в таком режиме даже такое падение на диоде не очень критично

[@Serg_M_]

@@ЭлектрумАВ-н3т ок

[@sergeymishchenko9596]

Осталось научиться делать GaN транзисторы. А пока будем грамотно управлять IGBT ключами, что бы не было "хвостов".

[@orion33]

Судя по даташиту, GaN - это не мосфет, а обычный jfet. Отсюда и отсутствие диода и быстрое рассасывание заряда на pn-переходе. Правда не понятно, как он управляется положительными импульсами, если должен отрицательными...

[@hybridinnovate]

33кгц многовато для игбт, по идее чем меньше тем лучше, но размеры устройства увеличиваются)

[@ЭлектрумАВ-н3т]

с одной стороны многовато, обычно максимум 10...20 кГц, но не смертельно. Тот же индукционный нагрев на жбт 40...60 кГц, выдерживают

[@hybridinnovate]

@@ЭлектрумАВ-н3т ну и сварки на 60кгц работают, но греются радиаторы даже на холостом ходу, если вентилятор отключить. Тут как раз занимаюсь преобразователем, на 100кгц не свистит, на 40кгц свистит. что не так? с ферритом? провод лаком залит. при 1% и при 50% шим свист

[@ЭлектрумАВ-н3т]

@@hybridinnovate свист - это странно, на такой частоте ничего не должно быть слышно. Тут или транс, или сквозняки лезут. Я бы попробовал мёртвое время увеличить, глянуть что изменится

[@spectrumplay5606]

​​​@@hybridinnovateвместо ферита желательно использовать алсифер, поскольку хотя частота 100кГц - мощность поступает импульсами на порядок меньше длительности меандра, тоесть нужно стабильное свойство сердечника для 1 МГц, ферит (например) нм2400 не "держит" 1 МГц. Например, PFC делают на кольцах именно из алсифера

[@paulingpauling3265]

Приветствую Павел. Когда будет очередной вебинар, а то заждался. Можно хотя бы за день заранее предупреждать, а то не всегда успеваю раздвигать дела чтоб успеть на трансляцию. Спасибо

[@ЭлектрумАВ-н3т]

как всегда последняя пятница месяца; соот. ближайший 24.11

[@MrAndops]

Спасибо

[@ГеннадийВасильев-р3ж]

Как на ваш взгляд, можно ли уменьшить полку Миллера у высоковольтного МОФЕТ, если сделать каскодный ключ - сначала низковольтный МОСФЕТ с маленькой емкостью С-З, включенный с ОИ, а в сток включен исток высоковольтного МОСФЕТа, на затвор которого подано постоянное напряжение 15...18 вольт.

[@ЭлектрумАВ-н3т]

это вполне себе способ повысить выходной импульсный ток, полка соответственно уменьшится, никуда не денется )

[@allallall2321]

❤❤❤❤❤

[@ВикторГиль-ф2ф]

"Ничего не понятно, но очень интересно" :) А почему переходные процессы приняты за какие-то токи/хвосты ? А про емкость Миллера я вообще впервые слышу ( эффект Миллера знаю а вот емкость...).

[@ЭлектрумАВ-н3т]

переходные процессы в т.ч. включают в себя токовой хвост. А ёмкость Миллера - это всего лишь другое название проходной ёмкости

[@ВикторГиль-ф2ф]

@@ЭлектрумАВ-н3т Так вы же собрались проверять паразитный диод, а для этого индуктивность является прямой помехой. Она образует колебательный контур с выходной емкостью транзистора. Т.е. вы смотрели взаимодействие индуктивности с выходной емкостью транзистора, но никак не время восстановление паразистного диода... не говоря уже о том, что ваша схема выводит транзистор на запредельные режимы работы из за отсутствия снаббера.

[@ЭлектрумАВ-н3т]

@@ВикторГиль-ф2ф аяяй, как же мы так? Надо будет в Infineon, Semikron, Fuji... написать, что они фигню намеряют

[@ВикторГиль-ф2ф]

@@ЭлектрумАВ-н3т А вот у них описаны все испытания и условия. Стоило почитать, прежде чем видео снимать.

[@denisyegorov5109]

Блокирвочный и антипараллельный диод это разные? Всегда думал что это одно и то же.

[@ЭлектрумАВ-н3т]

не, это разные: антипараллельный, по определению, параллельно транзистору и в другую стороны, а блокировочный наоборот - последовательно транзистору и в том же направлении. Как раз для блокировки внутреннего диода

[@VEC7ORlt]

Интересно а где в этой всей иерархии находится каскодный ГАН - тот где комбинация низковольтного мосфета с ГАН, например такой как GAN041-650WSB.

[@ЭлектрумАВ-н3т]

интересная штука, не юзал такие, ничего сказать не могу

[@spectrumplay5606]

Не хватает для сравнения биполярника n-p-n типа КТ838А или КТ872А🤔

[@ЭлектрумАВ-н3т]

возможно, но биполярник для коммутации мощной нагрузки - это уже специфика и даже атавизм

[@madmax2872]

а про напряжения насыщения и допустимые импульсные токи аккуратно забыли ? скорость переключения сыграет только на вч усилках . sic правда в майнинговых блоках стоят в некоторых. так вот замена на простой мосфет не прокатывает даже похожий по току и сопротивлеию канала.

[@ЭлектрумАВ-н3т]

почему же забыл? и в описании под видео и по тексту говорил, что статические параметры - они понятны (о них не говорим), речь же только о динамических свойствах

[@madmax2872]

@@ЭлектрумАВ-н3т а смысл их отдельно рассматривать не пойму. мы же в схему ставим транзистор целиком а не отдельно динамические свойства. а транзистор это совокупность параметров итоговое тепловыделение тоже от совокупности параметров зависит.

[@ЭлектрумАВ-н3т]

@@madmax2872 про совокупное тепловыделение и работу в преобразователе - это вторая часть будет

[@vovanevazno1139]

А где сами транзисторы?

[@ЭлектрумАВ-н3т]

а что на них смотреть? обычные корпуса, ничего интересного

[@tohalav8740]

собрал полумост на IPW65R065C7 драйвер nsi6602c затворные резисторы на вкл. 10 Ом, на выкл. через диод еще 10 Ом (5 Ом). повесил нагрузку резистор между транзисторами и минусом, частота 100 кГц без подачи питания на затворах все хорошо без выбросов deadtime 350нс, на затворе при открытом сигнале +15В с увеличением напряжения на dc появляются колебания на затворе и при напряжении порядка 40В на нарастающем фронте затвора сильные помехи. непонятно куда копать

[@ЭлектрумАВ-н3т]

звон всегда будет, это нормально. А чтобы уменьшить - увеличьте затворные резисторы, больше никак. Да и 10/5 Ом маловато, как по мне

[@tohalav8740]

@@ЭлектрумАВ-н3т в документации на транзисторы обычно все параметры идут до 10-12В и никто не даёт параметры на 15В.

[@ЭлектрумАВ-н3т]

копать в сторону улучшения топологии (что сложно) или уменьшения du/dt. Я бы сейчас так сделал: на полумост по питанию конденсатор 0,1 мкФ. Если не заработало, то увеличивать затворные резисторы вплоть до 100 Ом. Дальше уже по обстоятельствам.

[@dieselcraft1827]

metal-oxide-semiconductor field-effect transistor, сокращённо «MOSFET», у карбид-кремнеего транзистора нет оксида металла, значит он не MOS

[@ЭлектрумАВ-н3т]

не знаю, есть у них там оксид металла, или нет, но во всех даташитах эти транзисторы называютсЯ SiC-MOSFET

[@sergnova528]

А ПОЧЕМУ ТАК ДОЛГО ЗАКРЫВАЮТСЯ ТРАНЗИСТОРЫ ? ЖЕЛТЫЙ СПАДАЕТ РАНЬШЕ СИНЕГО НА 300-500НС? И КАК ТАК НА 4-00 ЧТО ЖЕЛТАЯ ЛИНИЯ НЕ ПОДНЯЛАСЬ ЕЩЁ А ТОК СИНИЙ УЖЕ ИДЕТ??

[@ЭлектрумАВ-н3т]

доли мкс - это нормальные времена, а синий опережает жёлтый потому что полумост

[@Александр-щ2в2л]

Попалса в Сети "ГОСТ 16465-70 Сигналы радиотехнические измерительные. Термины и определения (с Изменением N 1)", в нём "Примечание. Отрезок ... называется фронтом прямоугольного импульса, отрезок ... - вершиной прямоугольного импульса, отрезок ... - срезом прямоугольного импульса.

[@ЭлектрумАВ-н3т]

да кто ж спорит? у меня вообще речь не по ЕСКД ставлена ))

[@Александр-щ2в2л]

@@ЭлектрумАВ-н3т :)

[@ЁбрагимИпатенкоибнАдхарма]

Недооценённый контент (

[@konstvvv]

Осциллограф, сложный случай. канал АРИА Инвертор Вот тут автор наглядно показывает что бы смотреть подобные процесы требуется осц. с полосой от 200мгц и совсем не ригол

[@konstvvv]

kzbin.info/www/bejne/hpizfXRjd6aYaKcfeature=shared

[@NickProkhorenko]

И всё? Вот это и есть все преимущества GaN транзисторов... лишь хвост диодов убрать? Да кому он нужен. Что он есть, что его нет, для большинства требований в электронике хватит и таких искажений. Аж смешно думать о том, что это считают какой-то инновацией и новизной 🤣. Напоминает, как сейчас выпускают смартфоны - куча версий, а нововведения не слишком то и отличаются от предыдущий.

[@ЭлектрумАВ-н3т]

скажу вам по секрету - согласен )) понты и для оооочень узкоспециализированных применений. Хотя время покажет, ещё десяток лет назад SiC-MOSFET был таким же "не понятно что", а сейчас вполне себе подкласс

[@spectrumplay5606]

Если проектировать кое-что резонансное на 10кВт тогда ощутимо становиться влияние КПД на размер радиатора. КПД начинает приближаться к 99,9%, скажем для контролера двигателя електробайка, или для майнинга - где конкуренция большая, майнинг-БП идут массово (по сезону), для сварочника ощутим размер и вес мощного апарата (для верхолаза или массового потребителя дешовой китайской продукции "минимализма"😆) Если спрос на производство GaN масштабно увеличится - они подешевеют и сделают демпинговую конкуренцию мосфетам и IGBT. Стоит вспомнить историю создания синих светодиодов (начало 1970-х)

[@ЭлектрумАВ-н3т]

@@spectrumplay5606 полностью согласен, оно ещё десять лет назад SiC дикостью дорогущей был, а сейчас вроде как уже и норм

[@spectrumplay5606]

Вобщем, суть в том, что приближении к критической максимальной частоте меандра - "хвост" и прочее несовершенство увеличивают ВРЕМЯ холостого простоя ключа, которое становиться сравнимо со временем активности ключа. Возникает предел массо-габарита апарата. И если "срезать" хвост раз в 10 - получаем удвоенное или утроенное увеличение времени (заполнения) для активности ключа, плюс такое позволяет на порядок увеличить частоту преобразования и существенно уменшить массо-габарит. Именно потому GaN получает преимущество на ВЧ. Всеже, главная цель импульсной схемотехники - резкое уменшение массо-габарита при сопоставимой помехе обратно в сеть, по сравнению с аналоговой низкочастотной схемотехникой.

[@ЭлектрумАВ-н3т]

@@spectrumplay5606 заход немного с другой стороны, но по сути полностью согласный

[@TruVi-13]

Лучше использовать термины "фронт" и "срез". А то "задний фронт" как-то не очень логично :) (front = передний).

[@ЭлектрумАВ-н3т]

согласен, каюсь, но привычка, никак не могу побороть ))

[@John.Doe.2025]

передний перед / более больший / компакт сиди диск /

[@johncomp5384]

спад

[@spectrumplay5606]

"фронт" - имеется ввиду "правое" пространство возле среза. Для отрицательного импульса термин "спад" менят понимание на обратное и возникает путаница, все идет с микропроцесорной техники

[@ЯисноваЯ-ъ8д]

как прекрасен этот мир, не видимый

[@remrem741]

Ты просо человек

[@sergatmel8242]

Спасибо !

[@ВидимоНевидимо-р2з]

Спасибо.