GaN bidi switch

[HF_Tech]

Uvažuji, že bych v přepínači baterek nahradil N-MOSFET modernějším GaN tranzistorem.
Zapojení s N-MOSFETEM je úplně základní, přepíná to dvě baterky 48V.
U GaN jsem koukal, že v příkladech jsou tranzistory spojeny Drainy, to znamená 2x galvanicky oddělený budič - to už leze do peněz.
Je nějaký důvod, proč by ty GaN tranzistory nešli spojit Sourcem dohromady a budit to jedním budičem jako MOSFETy?

[eleferner]

Ma to vubec smysl? GaN se pouziva primarne ve spinanych zdrojich, protoze jsou rychle a tedy maji male prepinaci ztraty na vysokych kmitoctech.

[HF_Tech]

Asi jo, ten původní MOSFET stojí asi 100Kč kus, GaN stojí 150Kč kus a je asi 3x menší a měl by mít ztráty méně než poloviční. Tady teče při rozjezdu a akceleraci asi 80A a pak trvale 30-40A.
Jediná nevýhoda by měla být, že ty GaN mají strašně exotická pouzdra.

[AdamVarga]

Ja màmnpocit že GaN je v tejto aplikácii úplne zbytočný.

Jedná sa o odpojovač batérií a nie spínaný zdroj. Mosfety trpia hlavne na straty v linearnej oblasti (teda v čase keď mosfety sú medzi zapnutým a vypnutým stavom. V zapnutom stave trpia iba RdsON.

Držal by som sa klasických mosfetov ktoré majú naj nižšie RdsON a neriešil nič iné. Vôbec by som neriešil náboj brány ani rýchlosť .

[HF_Tech]

Otázka zní úplně jinak.
Proč mají MOSFET spojené S a proč GaN mají spojené D.
Bude to fungovat když dám dva diskrétní GaN a spojím je S?

[eleferner]

Podle mne ne. GaN FETy nemaji izolovane hradlo jako obycejne kremikove MOSFETy. To mj. znamena, ze pri opacne polarite na D-S se na hradle objevi napeti z drainu. Takze pokud hradla obou tranzistoru spojis dohromady, tak muze falesne otevirat druhy tranzistor. To je IMO taky duvod, proc museji byt zapojeny drainy k sobe. Chovani GaNu pri opacne polarite (v tretim kvadrantu) je vysvetleno zde:

https://www.ti.com/lit/snoaa36

Existuji vsak "Cascode GaN", ktere uvnitr obsahuji maly klasicky MOSFET a tim kombinuji vyhody obou technologii:

https://efficiencywins.nexperia.com/inn ... hy-cascode

S temi by to fungovat mohlo, ale vyrabi je jen par firem, takze i nabidka parametru bude omezena.

[HF_Tech]

Na to jsem koukal u hotových řešení, kde jsou dva tranzistory v jednom pouzdru - je tam nějaká chytristika, která řeší nějaká napětí Gate proti substrátu. Co jsem na to letmo koukal, tak se snaží podle polarity přepnout substrát na jednu nebo druhou stranu.

[Habesan]

Ta schematická značka vypadá jako kdyby to byl JFET.

[JirkaZ]

Pro statické ztráty je významný jediný parametr, a to Rdson.

Takže vezmi ten opěvovaný GaN (neuvádíš typ a neuvádíš ani provozní proudy z/do aku - proč?) a porovnej ho pouze v tomto směru s normálním Si MOSFETem. Ty jsou tu s námi už fakt dlouho, jsou a budou běžně dostupné a jsou léty "odladěné"...

Vážně nechápu tu neustálou snahu měnit něco, co funguje a přidělávat si práci.

[JirkaZ]

... GaN FETy nemaji izolovane hradlo jako obycejne kremikove MOSFETy. ...
...
https://www.ti.com/lit/snoaa36
...

No mají, podívej se na obrázek struktury do toho dokumentu, co uvádíš.

[eleferner]

Ten obrazek muze byt matouci. AlGaN vrstva je bohata na elektrony a vlastne je klic k tomu, ze to vubec funguje. V praxi se GaN hradlo chova spise jako "spatna dioda". I pri normalnim pouziti (v prvnim kvadrantu) do hradla tece SS proud v radu stovek uA az jednotek mA. Nekteri vyrobci GaNu v datasheetech proto uvadeji i statickou A-V charakteristiku hradla. Rozhodne se nechova jako izolovane, i kdyz v porovnani s proudem pres S-D je proud hradla zanedbatelny.

[HF_Tech]

Pro statické ztráty je významný jediný parametr, a to Rdson.

Takže vezmi ten opěvovaný GaN (neuvádíš typ a neuvádíš ani provozní proudy z/do aku - proč?) a porovnej ho pouze v tomto směru s normálním Si MOSFETem. Ty jsou tu s námi už fakt dlouho, jsou a budou běžně dostupné a jsou léty "odladěné"...

Vážně nechápu tu neustálou snahu měnit něco, co funguje a přidělávat si práci.

RDSon=3.9mOhm
Id=150A
rozměr pouzdra 4x6x2mm

[JirkaZ]

4x6x2 mm při 150 A? Ten proud je stálý nebo špičkový (po jakou dobu)? A co vývody?

Hmm....to se hezky odpaří, pokud dojde k jakékoliv závadě. Už zase frikulínští "marketéři" ignorují fyzikální zákony - ale že mě to překvapuje.

Jo a proč neustále tajíš ten konkrétní typ?

[ondraN]

Pro statické ztráty je významný jediný parametr, a to Rdson.

Ve spínacím režimu je daleko významnější rychlost přechodu mezi vodivým a nevodivým stavem. Předpokládám, že pro to byly tyhle trandy zkonstruhované.

[JirkaZ]

Samozřejmě, to je "komplementární doplnění" toho, co jsem napsal.