MOSFET en parallèle

[invitef14c7e7a]

Bonjour à tous,

cela fait quelque temps que je regarde pour fabriquer une petite soudeuse par résistance à décharge de condensateur (Capacitor discharge Spot Welder ) pour la joaillerie.

je désire contrôler la durée que le courant passe dans le électrode ainsi le temps de soudage qui devrais être inférieur à la seconde.

Cependant, je suis très embêter car cela implique plusieurs facteur.

J'ai trouvé sur le net un vidéo que le gars avait fait une tel réalisation à l'aide d'un transformateur 12 V et d'un condensateur de 2 farad de système de son de voiture. Il a fait 2 version de sa machine la première, à l’aide de mosfet et la seconde a l’aide de relais solid state.

La faible résistance des matériaux à souder implique des forts courants (loi d’Ohms U=RI).

Donc, voici mes interrogations :

1-lequel des composantes est le plus performant pour cette application?

2- J’ai regarde sur le net et j’ai vu le composante IRFP2907, je désirerais mettre quelque de ces composants en parallèle pour partager le courant qui va circuler dans ces dernier. Est-ce une bonne idée?

Merci
-----

[invitee05a3fcc]

La soudeuse, elle fonctionne obligatoirement en DC? Le AC, c'est possible?

Il a fait 2 version de sa machine la première, à l’aide de mosfet et la seconde a l’aide de relais solid state.

Si c'est en DC, c'est le même composant, des NMOS

La faible résistance des matériaux à souder implique des forts courants (loi d’Ohms U=RI).

tu as une idée?

j’ai vu le composante IRFP2907, je désirerais mettre quelque de ces composants en parallèle pour partager le courant qui va circuler dans ces dernier.

Oui, tu peux les mettre en parallèle sachant que la résistance interne du NMOS augmente avec la température. Donc celui qui a tendance à chauffer le plus voit son courant interne diminuer automatiquement.

[invite3a1051d7]

Bonjour,
ne peux tu pas couper le primaire plutôt que le secondaire avec un triac .

personnellement j'ai fait un petite soudeuse par point pour du maquetisme (avec un transo torique de recup ) et c'est ce que je fais ?
pour info l'intensité en sortie (en alternatif)c'est plus de 100 A .pendant quelques dixiemes de secondes .
si tu realises ton projet peux tu fournir un maxi d'info pour ma culture perso et la communauté .
Cordialement
Alain

[invitef14c7e7a]

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La soudeuse, elle fonctionne obligatoirement en DC? Le AC, c'est possible?

Elle va etre alimenter en AC ( 120V ... vive le québec:P). Je désirerais abaisser la tension et la redresser afin de charger le condensateur (circuit RC simple) car j'ai peur que si le transfo est directement connecter au electrode de soudage saute.


les materiaux que je désire souder avec est le cuivre nickel argent... donc des métaux à haute conductivité... je dirais dans l'ordre du 10^-2 ohm...

d'ou
U=RI
12V=10^-2 ohm * I
1 200A = I

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteab64c324]

si ca peut aider

http://fostertool.com/spot-welder.htm

http://tesladownunder.com/LowVoltage...htm#Spotwelder

http://users.frii.com/katana/spotweld.html

http://www.5bears.com/welder.htm

http://www.rhunt.f9.co.uk/Electronic...lder_Page1.htm

[invitef14c7e7a]

BOnjour a tous,

j'avance dans mon projet tranquillement pas vite ( travail dessus a temps perdu) .

je serais rendu à sélectionné les mosfet que je vais utilisé... j'avais penser utiliser les mosfet irfp2904 ou le irf 1404 ( power mosfet que jai croiser sur le net)

Sauf que, lorsque je regarde les datasheets de ces mosfet ( surtout les figure qui montre les courbe d'ampérage VS tension utilisé), ces figures ne se rend pas a ma tension maximal envisagé (environs 16V)...


que faire? est-ce moi qui a pas trouvé les bon mosfet ou on peut extrapoler ces donnés?

merci

[invite3a1051d7]

Bonjour,
16V ça parait fort comme tension.
mon transfo fait 5V à vide .
e pendant la soudure je depasse 100A mesuré à la pince amperemetrique .
cordialement
Alain

[invitef14c7e7a]

je n'utilise pas la meme technologie, c'est pour ca

tu court-circuites un transformateur pour génété ta tension de soudage

et moi, je décharge un condensateur pour générer mon courant de soudage.

[invite3a1051d7]

Bonjour,
ça veut dire que la puissance de soudage est donnée par la tension à laquelle tu charges le condensateur ?
Si c'est le cas quelle est la tension maxi que tu utilises ?

cordialement
Alain

[invite3a1051d7]

Bonjour,
ça veut dire que la puissance de soudage est donnée par la tension à laquelle tu charges le condensateur ?


cordialement
Alain

[invitef14c7e7a]

la tension maximal est déterminer par la tension au secondaire de mon transformateur 12V rms

soit 12*1.41= 16.9 V mais il y a une chute de tension estimé a 1 V dû au pont de diode donc environs 16 V

[invite3a1051d7]

Bonjour
quelques precisions pour mieux comprendre
pour souder tu decharges donc le condensateur entre les électrodes ce qui te donne un courant important (puisque la resistance est tres faible )
le condensateur supporte donc les courtcircuits , c'est condensateur spécifique?
cordialement
Alain

[invitef14c7e7a]

a vrai dire, je me base sur un video que j'ai vu sur le net (http://www.youtube.com/watch?v=yabes...e=mfu_in_order).

je songe a utilisé un condensateur du type électrolitique (je crois) qu'on utilise dans les voitures doté de gros amplificateur audio afin de protéger l'alternateur et la baterie.

[invitea3c675f3]

D’après ce qu’on voit dans le ventre de la bête, l’ami Fritz9111 a pris un transfo 120V-12V on voit le pont de diodes sur le radiateur en arrière du transfo ; il semble avoir mis un générateur de courant genre LM317 pour charger à courant constant sa capa genre ampli de voiture ; les quatre transistors en fond de sa boîte doivent être les MOSFets. Pour générer l’impulsion il s’est pris un petit microcontrôleur avec un affichage LCD deux lignes.

Il dit sur son vidéo proposer bientôt son schéma, autant attendre ou lui écrire, rien ne sert de réinventer la roue.

[jacounet86]

Salut à tous.

J'ai le même projet....avec 20 super condensateurs 500F en // et 100 MOSFET en //( IRFP3711 110A :25 V )
Attention sous 2.7 Volts d'un super condensateur en batterie de 10 000 Farads ( farads pas µ farads) , avec 100 MOSFET en // on peut atteindre 3500 Ampères ==> conditions :
-2.7 Volts capas et 10 000 Farads
-ESR des capas 400 µ ohms
-r DS on des 100 MOSFET en // 60µ Ohms
-r soudure ( 2 plaque d'alu 2 mm d'épaisseur entre 2 pointes cuivre de 2 mm de diamètre) calculé à 800 µ Ohms.

==> courant en début de soudure 2.7/ (0.0004+ 0.0008+ 0.000060)= 2142 Ampères ...!!!en fin de soudure 1000 vers 500Ampères ( alu à chaud , avant fusion 4 fois moins conducteur ).
Ca c'est pour des pointes cuivre en bout de 2 mm de diamètre uniquement. ( tronc de cône sur des ronds de cuivre de 20 mm de diamètre )
En passant à 2.5 mm de diamètre en bout on passe à 1.5625x2142=3346 Ampères ....!
Je suis sur le projet ( 2 ème prototype ) depuis 3 ans .

Bon courage à toi .

Jac .

[jacounet86]

Re salut .

A noter que même sous 2.7 Volts ( pour 25 V VDS max) , il faut quand même tenir compte du dI/dt qui ne doit pas dépasser 150A/µs , celà n'empêche pas selon les ingé de chez IRF de dire qu'il y-a des pics de commutation même avec un temps de montée de 1µs ( pour contrer le dI/dt R gate = 470Ohms sur mon proto 2 ) , ...
Il faut donc que chaque MOSFET laisse passer un courant bien inférieur à son courant max constructeur , ici 110 A pour moi , avec 2145 Ampères/100 =21.45 A , chaque MOSFEt peut se permettre de grimper jusqu'à 5 fois ce courant .
A noter aussi , pour souder par points , par décharge de condensateur , or, alu, cuivre , qu'il faudra des pointes de tungstène.( fusion à 3000°C , de mémoire ).
Pour éviter aussi une fusion trop rapide , il faut une minuterie avec des tempos progressives , type 10 ms on , 10ms oof , 20 ms on , 10 ms off, 30ms on ,10ms off ...etc
Sur mon proto 2 , je fais ça avec un Arduino nano.
Ces tempos seront à évaluer par expérimentation .
Nota , mon premier proto sous 100 Volts , avec 2 capas 68000 µF/100V en // ( ESR= 4 milli Ohms) et 32 MOSFET en // ( 195A/100V ) , oscillait sous 25 Volts , malgré des résistances gate sur chaque MOSFET....et ne soudait rien , ESR trop élevé devant r soudure , rendement soudure de 10% environ ...très mauvais .
A+.

Jacques

[Antoane]

Bonjour,

as-tu une datasheet pour ces MOSFET ?

As-tu pris en compte la résistance des connections ? Pour relier 100 mosfets en parallèle, même sans prendre en compte la dissipation thermique, il faut du cuivre...

il faut quand même tenir compte du dI/dt qui ne doit pas dépasser 150A/µs

Pourquoi ?

Nota , mon premier proto sous 100 Volts , avec 2 capas 68000 µF/100V en // ( ESR= 4 milli Ohms) et 32 MOSFET en // ( 195A/100V ) , oscillait sous 25 Volts , malgré des résistances gate sur chaque MOSFET....et ne soudait rien , ESR trop élevé devant r soudure , rendement soudure de 10% environ ...très mauvais .

Attention aux inductances parasites ! Il suffit d'une quinzaines de uH pour avoir un Q global de l'ordre de 1, et c'est sans parler des couplages.

[DAT44]

Bonjour,
entre 100V et 2.7V, il existe aussi des versions 12V genre :
https://www.youtube.com/watch?v=o1NFbchHeM8

[jacounet86]

Salut à tous .

Mes MOSFET son sur du cuivre de circuit imprimé double face, ils sont soudés à l'étain ( grosse soudure) , ils sont 25 par circuit imprimés ( donc 2 fois 25 ) sur 2 circuits imprimés , les 2 circuits imprimés sont reliés drains et source par des cuivre rigides de 2.5 mm carré (40 de mémoire ) les drains source sont ensuite reliès par 25 cm de fils(40 fils de 2.5 ) souples pour sortir vers la masse et la sortie pointe à souder.
L'ensemble des 100 MOSFET a été testé sous 3 Ampères constant et 2.7 Volts d'une Alim régulée , et j 'ai mesuré 210 µV entre pointes , soit une résistance de 210:3=70µohms .
J'ai pas d'oscillations , ...avec les potes du forum "usinages.com" , nous avons considéré que sous 2.7Volts et sous une "impédance de 1.2 milliOHhm de charge ( ESR+ r DS on + r soudure ) , il n'y avait pas de place en théorie pour que ça oscille.
Les 2 câbles de liaison ( 20 cm de long ) vers les pointes étant balaises (100 mm carrés ==> 1500 Ampères passables continuels sans problème, et 3000A sur 50 à 100ms pointe aussi ) , les bras étant conséquents aussi ( aluminium de 40 mmx20mm ) , et les pointes de 20mm de diamètre soit 314 mm carré .
Pour 100 MOSFET en // , j'aurais dû trouver 6 milli Ohms ( d'après le data sheet) divisé par 100 = 60µ Ohms .
Sur le dI/dt .
Le dI/dt , c'est pour ce que j'ai compris un accroissement de courant entraînant un accroissement de température sur un temps donné , pour le silicium c'est 150A/µs , tous composants silicium simple confondus . (IGBT, MOSFET,bipolaire , triac,thyristor )
Cette quantité de température s'évacue du wafer par le boitier du transistor , il lui faut un certain temps ...et il faut que cette chaleur s'évacue plus au autant qu'elle est produite dans la limite donnée par 150A/µs , sinon le silicium fond ...==> composant HS .

Des SiC MOS ont vu le jour (SiC => carbure de silicium ) , il y-a bien 10 ans je crois.
Mais avec toujours des mises au point longues ...le SiC est donné intrasèquement ( calcul d'après masse moléculaire,... mobilité électronique etc ...), pour 4000A/µs en théorie Pour ce que j'ai vu les meilleurs n'atteignent que 500A/µs ( de mémoire encore ) .
De plus ces SiC MOS sont chers , ont des problème de durée de vie et des problèmes de détérioration des perfs gâchette ...
Il y-a eu des mémoires ingé là dessus et des tests par des boites comme Thalès .
Si de tels composants devenaient performants , on pourrait avoir des SiC MOs de 2000 A continuels ...
Attendons la recherche là dessus ...

Le but de ce prototype 2 est de souder l'aluminium par point , avec décharge de condensateur .
L'astuce consistant à envoyer des "pains" de 3500 Ampères sur une faible durée, de 5 à 50 ms , par salves à déterminer par expérience...afin de faire un pré chauffage , un pré forgeage , et un forgeage/soudage de l'aluminium .
Rappel , celui ci refuse de se souder avec une soudeuse par point classique ( 1000 à 5000 Ampères ) temps de conduction trop long/mou et trop progressif ( sinus ) , minimum sous 50Hz (20 ms = 1 période)...et même sous 0.17 seconde de ma soudeuse par point 5500 Watts , il faut tout un cinéma pour souder sans trouer/fondre 2 plaques d'alu 2 x2 mm.
Rappel l'alu est ductile et malléable et ne tient pas en place une fois fondu .
Voilà.
Pour plus d'infos je vous invite à regarder le sujet " schéma de soudeuse à décharge de condensateur , sur le forum " usinages.com ".
A+.


Jacques .

[Antoane]

Bonsoir,

... les drains source sont ensuite reliès par 25 cm de fils(40 fils de 2.5 ) souples pour sortir vers la masse et la sortie pointe à souder.
... Les 2 câbles de liaison ( 20 cm de long ) vers les pointes étant balaises (100 mm carrés ...

Rien que ça ajoute >10% de résistance, auquel il faut ajouter les conducteurs non-pris en compte et les résistance de contact et de brasures.

avec les potes du forum "usinages.com" , nous avons considéré que sous 2.7Volts et sous une "impédance de 1.2 milliOHhm de charge ( ESR+ r DS on + r soudure )

Ca m'intéresse, comment déduisez vous ça ?

Le dI/dt , c'est pour ce que j'ai compris un accroissement de courant entraînant un accroissement de température sur un temps donné , pour le silicium c'est 150A/µs , tous composants silicium simple confondus . (IGBT, MOSFET,bipolaire , triac,thyristor )
Cette quantité de température s'évacue du wafer par le boitier du transistor , il lui faut un certain temps ...et il faut que cette chaleur s'évacue plus au autant qu'elle est produite dans la limite donnée par 150A/µs , sinon le silicium fond ...==> composant HS .

Le di/dt n'a pas de rapport direct avec l'échauffement.

Des SiC MOS ont vu le jour (SiC => carbure de silicium ) , il y-a bien 10 ans je crois.

Le SiC n'est pas du tout indiqué ici, il est destiné aux applications en haute-tension. Les MOSFET SiC commerciaux sont majoritairement du calibre 1.2 kV, avec des composants allant de environ 600 V à 10 kV. Les travaux de recherche actuels cherchent à monter en tension avec des structures bipolaires (ie. des IGBT).
En basse-tension (20-650 V), on utilise le silicium ou le GaN, semiconducteur plus récemment introduit pour la conversion d'énergie. Avec le GaN, les performances (Rdson*Qg, vitesses de commutation, etc.) sont 10 à 100 fois meilleures que pour le silicium. La mise en oeuvre n'est cependant pas simple, en particulier du fait des vitesses de commutation délirantes.

Mais avec toujours des mises au point longues ...le SiC est donné intrasèquement ( calcul d'après masse moléculaire,... mobilité électronique etc ...), pour 4000A/µs en théorie

As-tu une source ? Je pense que tu as mal compris.

Pour ce que j'ai vu les meilleurs n'atteignent que 500A/µs ( de mémoire encore ) .

On arrive à faire commuter des MOSFETs SiC 10 fois plus vite que ça .

De plus ces SiC MOS sont chers , ont des problème de durée de vie et des problèmes de détérioration des perfs gâchette ...

L'oxyde de grille est plus fragile et la tenue au court-circuit moindre, mais en utilisation normale et sauf à faire des test de très longue durée (e.g. >10 ans) ou à travailler dans des conditions de stress très importantes (e.g. fort cyclage thermique) il n'y pas vraiment de problème pratique. A ma connaissance, le Vth et le Vf de la diode de body sont stabilisé sur les dernières générations de composants.

[jacounet86]

Salut .
Mon message réponse a été broyé ...

Où....pourquoi , comment ...?
Je n'ai pas le temps de tout ré écrire .
Réponse ce soir .

Jac

[jacounet86]

Salut.
Réponse courte.

dI/dt "pas de rapport avec échauffement"...sans doute oui sans doute non ...comment vérifier ==> mais de toute façon destructeur par claquage ...? chaleur ...? pas plus d'info .Mais si dépassé "pourrait détruire le composant" ( traduit de l'anglais ) ... voir textes , ouvrages écrits , internet , sur le sujet.
auto oscillations peu probables ==> snubber faible impédance en sortie soudure( 0.1 Ohms+ 470 µF en série), faible impédance ( 12 Ohms ) de sortie du driver de commande des gâtes , et tension de sortie 2.5 V pour 12 V sur gates.++> mais à tester.
Mon proto 1 n'oscillait qu'à partir de 25 Volts ...sous 22 ,20,18, 15 Volts pas de problème , avec 2700 Ampères mesurés à la spire de Rogowski en fin 2017 et 20 Volts alim.
Mais pas de soudure car 87 % de l'énergie était bouffée par l'ESR .
Les SiC pourraient être intéressants si développés pour forts courants , avec un Wafer balaise , on pourrait atteindre 2000 A continuels si dI/dt théoriques 4000A/µs atteints .
Les fortes tensions sont développées car intrinsèquement le carbure de silicium s'y prête naturellement ...pour ce que j'ai lu .
J'invente pas , je lis , je truque pas , je mesure.
Maintenant seuls les tests sous 2000 à 3500 Ampères de mon proto 2 ...pourront vérifier la faisabilité ou pas de ce projet .
Je dis donc : attention au dI/dt .
A+.
Jacques

[Antoane]

dI/dt "pas de rapport avec échauffement"...sans doute oui sans doute non ...comment vérifier ==> mais de toute façon destructeur par claquage ...? chaleur ...? pas plus d'info .Mais si dépassé "pourrait détruire le composant" ( traduit de l'anglais ) ... voir textes , ouvrages écrits , internet , sur le sujet.

Pour y avoir contribué, j'ai une assez bonne connaissance de la bibliographie sur le sujet et cela ne me dit rien. Il est bien sûr possible que j'ai raté ça. Donc si tu as un document sous la main, je prends volontiers.
Le di/dt peut poser problème du fait des éléments parasites d'une carte, en particulier des inductances : u=L*di/dt. Mais ce n'est pas intrinsèque au composant, et a priori indépendant du semiconducteur.

Les SiC pourraient être intéressants si développés pour forts courants , avec un Wafer balaise , on pourrait atteindre 2000 A continuels

Outre les difficultés de fabrications (plus une puce est grosse plus le rendement de production tombe du fait de défauts répartis aléatoirement sur le wafer) * le gros problème avec une telle puce serait l'extraction de la puissance dissipée. Il est d'autant plus facile de faire s'épanouir le flux de chaleur que le ratio "surface pas trop loin de la puce"/"surface de la puce" est grand. Or, la "surface pas trop loin de la puce" est proportionnelle à la taille de la puce tandis que la "surface de la puce" est proportionnelle au carrée de celle-ci.

* C'est pour cela qu'on ne trouve pas sur le marché d'IGBT silicium de plus de 13 mm de côté. On peut en revanche faire des structures telles qu'un composant utilise un wafer entier (GTO, thyristor, etc.) et il y a des efforts de recherche pour faire ça en SiC... mais, à ma connaissance, pas encore de composant commercial.

Les fortes tensions sont développées car intrinsèquement le carbure de silicium s'y prête naturellement ...pour ce que j'ai lu .

Oui, du fait de son fort champ critique et de son grand gap.

[jacounet86]

Salut .

Regarde bien , il y-a bien souvent un dI/dt pour les composants à base de silicium...dans les datas sheet , ce dI/dt ne dépasse jamais 150A/µs.( souvent présent pour IRF , souvent manquant pour IXYS).
Regarde à "MOSFET di/dt" sur le net , il est dit que son dépassement pourrait être destructeur .
Evidemment le net ce n'est pas tout juste , tout exact .
A défaut de mieux je n'est que ça , et 4 MOSFET explosés sur mon proto 1 ( 4 sur 32 ) .
Je n'ai pas compris le pourquoi ...je travaillais avec 32 MOSFET 195 Ampères IRFP 4468 en // , donc avec un courant théorique commutable en permanence de 32x195 =6240 Ampères.
Sous 20 Volts alim , ma spire de Rogowski indiquait 2700 Ampères ...soit 84 A par MOSFET , la moitié de leur capacité , sauf que mon driver que j'avais chiadé pour une montée rapide de 100 ns et 30A pic , les 22 Ohms mises sur les gâtes suivaient impec ce temps de montée ...faute inexcusable
Mais fusion du silicium sur 4 MOSFET ...commutateur électronique à 32 MOSFET en // en court-circuit HS .
J'ai regardé les calculs des ingés de IRF qui pointait le problème des dépassements de 10 à 40% par des pics en montée avant le courant stabilisé ( moi ici proto 1 = 84A x1.4 = 118 A ) , sur des montages en // oscillogrammes à l'appui avec des capteurs de courant ( I DS ) sur chaque Mosfet .
Avec 118 A accidentel j'étais encore loin de 195 A max .
Les différences ( 20% max ) de " R DS on" entre MOSFET n'étant pas vraiment pointé du doigt , si MOSFET d'un même lot même fabriquant même PN ...et rattrapage par augmentation du "r DS on" des MOSFEt chauffant le plus .
J'ai donc cherché et suis tombé sur le dI/dt ===> 150A/µs max.
Je commutais sur proto 1 , en 0.1 µs un courant de plus de 84 Ampères ( car sous 20 V en test non oscillatoire ) ...==> cela faisait un dI/dt de 84:01= 840A/µs . pour 150A/µs norme ==>IRF .

Je ne dis pas j'ai trouvé .
Je donne juste mon explication .

Donc j'ai augmenté sur proto 2 mon nombre de MOSFET pour baisser le courant par MOSFET à 35 A max pour 110 A max Fondeur , ai baissé la tension à 2.7 V suffisant pour avoir 2000 à 3500 A sur 0.8 à 1.4 milli Ohm de charge totale suivant la section des pointes cuivre en contact ...mis des 470Ohms gâte , qui avec la capa gâte d'entrée MOSFET me fait un temps de montée de 1.4 µs.

On verra bien , avec les tests autres que sous 3 Ampères effectués ...minus pour l'instant.
J'aimerais avoir raison ....mais rien n'est sûr .
Toujours est-il que 10 000F chargés à 2.5 Volts ça désintègre/pulvérise par ionisation au point de contact tout bout d'aluminium , façon puzzle ...
Y-a quand même 31 k Joules d'énergie emmagasinée ...
J'ai un chargeur 650 VA 150 A/4 V ( charge en 150s ) avec 2 thyristors 180A un MOC pour les commander et un ampli Op en comparateur pour couper arrivé à 2.6 Volts .
J'ai refait ma minuterie sous Arduino nano ( je me suis fait aidé par le site " Open classroom.com ", et un pote d'"usinage.com" ) .
Y-a du taff ...qui dure depuis 3 ans , on va dire 2 ans , car en 2020 ...ça n'a pas beaucoup avancé ,==> ambiance générale un peu défavorable .

Pour l'instant ça caille dans l'atelier .
J'attends les 20°C du printemps .


A+.

Jacques

[jacounet86]

Salut.



Une info sur le di/dt.
Traduction "cette pente est le di/dt ".
Apparemment il n'est mentionné ici que le courant de descente dans la "body diode" ...
Mais pour moi le phénomène qui se passe dans la "body diode" , devrait être le même que dans la liaison "drain-source" .
J'ai pas d'autres infos .
Je parierais que pour des raisons commerciales on ne parle guère de ce di/dt , qui n'est par exemple , que de 100 A/µs sur le MOSFET IXYS " IXFK100 N10" .
Pourquoi ?...sans doute parce qu'un MOSFET 400 A continuels ( on en trouve ) plus cher qu'un 150A , sera bloqué à 150 A continuels à ne pas dépasser au risque de le détruire si on lui met un signal de gate de pente 1 µs .i
Donc seule solution pour faire passer les 400 Ampère de ce MOSFET , lui mettre un signal de gate limite de 400/150=2.66 µs ...on mettra 3 µs par sécurité .
Si on veut mettre un tel MOSFET dans une alim à découpage à performance "plein pot" , faut pas compter dépasser un signal de commande de 33 kHz , en comptant un temps de montée habituellement consenti de 10% de la période du signal ...
Donc ça limite un peu l'enthousiasme à utiliser un tel MOSFET en commutation rapide .
Mais ce n'est qu'un aperçu , vu du bout de ma lorgnette .
Pour une soudeuse à décharge de capas ...il serait excellent ...ça limiterait à 25 en // pour mon commutateur ( 100 MOSFET//) ...que je ne vais pas refaire bien sûr .
A+.
Jacques .

[Antoane]

Bonjour,

La valeur de di/dt est donnée dans les tests conditions. Il s'agit d'une valeur choisie (car normalisée, ou pratique à réaliser (donc pas trop grande...), ou autre) pour mesurer/caractériser une certaine performance. Ce n'est ni une limite avant destruction (genre max abs rating) ni une limite de performance (genre "technical specifications").
C'est comme la valeur du courant choisi pour définir la de Rdson : ce n'est pas une limite ou une spcification du composant, juste une valeur de courant que le composant peut admettre.

Par ailleurs, dans ton cas, la diode de body ne conduit pas le courant. La physique n'est pas la même pour le canal et pour la diode de body. Dans le premier cas le courant passe dans le canal et est unipolaire.

Commuter rapidement permet de limiter les pertes par commutation, et donc l'échauffement transitoire du composant.

Donc seule solution pour faire passer les 400 Ampère de ce MOSFET , lui mettre un signal de gate limite de 400/150=2.66 µs ...on mettra 3 µs par sécurité .

Pour commuter le courant, il faut charger environ 50nC (https://datasheetspdf.com/pdf-file/2...n/IXFK100N10/1). Le faire en 3µs demande un courant de ~17 mA... Soit 100 à 1000 fois moins que ce qu'on utilise en pratique.

[jacounet86]

Salut.

Bon voici un site : "MOSFET di/dt capability/ semiconductor/SHINDENGEn " , qui donne une idée de ce qu'est le di/dt et ses conséquences si on le dépasse.
Ce n'est qu'une explication .
A prendre au sérieux ou pas .
Il est dit quand même que le di/dt est le paramètre que peut tenir un MOSFET.
Le dépasser pourrait le détruire.

Comme je n'ai pas d'autres infos qui vont dans le même sens , ou qui contredisent cette affirmation ...je suis dubitatif .
Bon pour faire un ampli BF 200 Watts moyens sous 8 Ohms , sous + et - 60 Volts d'alim , où on va consommer 4 A efficaces par MOSFET , ...on est loin d'atteindre le dI/dt ...surtout si on a pris des MOSFET 25A/200 Volts .
Même chose pour les alimentations à découpage DIY , qui ne dépassent guère les 100 Watts .

Par contre pour le cas d'une soudeuse à décharge de condensateur ( rappel 10 000 Farads/2.7 V pour moi , 31 k J d'énergie potentielle )...où les courants peuvent grimper à 2000/3000 Ampères ...y-a sans doute intérêt à y regarder de près .

D'accord avec toi Antoane , commuter rapidement est salutaire pour un MOSFET ...mais sans doute tant qu'on n'est pas à I DS max .

Mais dans notre monde , chacun fait ce qu'il veut ...

A+.

Jac

[Antoane]

Bonjour,

On est donc en train de discuter d'une théorie soutenue par un site et que rien ne vient défendre dans la datasheet ou les app notes des fondeurs -- excepté celui-là, qui d'ailleurs ne donne aucune explication ou limite chiffrée, ni dans l'article ne question ni dans ses datasheet.

Les valeurs chiffrées que tu donnes, par ailleurs sont aberrantes : si c'est une limite du semi-cond (ce que tu soutiens), le di/dt max doit être proportionnel à la surface de la puce et ne pas constituer une caractéristique intrinsèque du
matériau.

De plus, même si leur explication était bonne, cela ne te concernerait pas puisque la diode de structure n'est pas utilisée dans ton circuit.

Par contre pour le cas d'une soudeuse à décharge de condensateur ( rappel 10 000 Farads/2.7 V pour moi , 31 k J d'énergie potentielle )...où les courants peuvent grimper à 2000/3000 Ampères ...y-a sans doute intérêt à y regarder de près .

Le courant n'a pas de sens s'il n'est pas normalisé par un courant nominal, une surface de silicium, ou autre.

> Même chose pour les alimentations à découpage DIY , qui ne dépassent guère les 100 Watts .
Le rapport entre puissance et di/dt n'est pas évident (mais existe qd même du fait des capacités parasites), pour les questions de normalisation soulevées plus haut.

[jacounet86]

Salut.

Un autre site évoquant le di/dt pour les thyristors , où on parle d 'un phénomène connu " points chauds locaux ...qui pourrait détruire le composant " ...==> " electrical 4u.com/thyristor Protection " .
Il y-a il me semble une remarque sur les porteurs , donc intrinsèque au matériau ...ici le silicuim.
On y parle d'une self en série pour diminuer le temps de montée du courant ,... rôle normal d'une self en série . .
Maintenant va savoir ... pour les MOSFET ?

De toute façon en ce qui me concerne , pour mon proto 2 , que je mette un temps de montée et de descente de 1.4 µs avec des résistances gate de 470 Ohms , ou que je sois au temps de montée et descente max de mes MOSFET de puissance vers 150ns avec des résistances gates de 47 Ohms , en ce qui concerne la différence d'échauffement entre les 2 façons de faire , dû à la commutation , ça ne va pas être énorme .
Principe de précaution oblige .
Je ne suis pas aux 4 € près de mes 4 MOSFET grillés sur mon proto 1 , mais si je pouvais éviter de me " ramasser " à chaque essais , ça serait mieux .

Normalement l'électronique est une science exacte , enfin je pense , ...et je m'étonne que le di/dt soit si peu étudié ou considéré par des tests , études, critiques ,les pour , les contre .

Je regarde si je trouve quelques choses sur les points chauds locaux dans le silicium .

A+.


Jac

[jacounet86]

Salut à tous .

Bon je suis mauvaise langue , il y-a eu une thèse qui date de 2001 sur le di/dt à l'université de Lorraine .
Cette étude porte sur les triacs .
C'est à lire .
Bon depuis 2001 , quels progrès dans les composants ...?
Cette étude montre microscope à l'appui des craquelures/fissures dans le silicium , avec détériorations des performances , pour des di/dt supérieurs au di/dt fondeur , des composants .
Y-a t-il une étude , une thèse sur le di/dt des MOSFET de puissance ...?
Faut regarder .


Jac