Optimierung der elektrischen Eigenschaften von lateralen ...
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132 Kapitel 5 Dynamisches Verhalten <strong>von</strong> SJ‐LDMOS‐Transistoren<br />
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U () t = U − R I () t<br />
(5.25)<br />
DS DD L D<br />
Hierbei bezeichnet ID(t) denselben Zeitverlauf wie in Gl. (5.14) angegeben. Diejenige<br />
Zeit, in <strong>der</strong> ID <strong>von</strong> Null auf den stationären Wert des Laststroms IL = UDD/RL ansteigt<br />
bzw. die Drain‐Source‐Spannung <strong>von</strong> UDD auf ihren Sättigungswert UDS(on) = RDS(on)·IL<br />
abfällt, bezeichnet man als Anstiegszeit tr. Während <strong>der</strong> Anstiegszeit steigt auch UGS<br />
entsprechend <strong>der</strong> Übertragungscharakteristik <strong>von</strong> UGS(TH) auf U′ GS an, außerdem<br />
kommen die Einschaltverluste zustande. Die Summe <strong>von</strong> td(on) und tr bildet die<br />
Gesamteinschaltzeit ton. Der Ausschaltvorgang verläuft analog. Nach <strong>der</strong><br />
Verzögerungszeit td(off), bei <strong>der</strong> UGS <strong>von</strong> UG auf U′ GS zurückgefallen ist, nimmt ID ab,<br />
während UDS wächst (vgl. Gl. 5.25). Zu gleicher Zeit sinkt UGS weiterhin. Erreicht UGS<br />
die Einsatzspannung UGS(TH), so verschwindet ID. Das Zeitintervall zwischen UGS =<br />
U′ und UGS = UGS(TH) heißt Fallzeit tf. Die Gesamtausschaltzeit toff ist gegeben durch<br />
GS<br />
toff = td(off) + tf.<br />
Angesichts <strong>der</strong> Tatsache, dass beim Schalten einer ohmschen Last die Zunahme <strong>von</strong><br />
ID stets vom Absinken <strong>von</strong> UDS begleitet ist und umgekehrt, erfolgt <strong>der</strong> Schaltvorgang<br />
am schnellsten bei einem rein ohmschen Lastkreis. Bei rein ohmscher Last sind<br />
deshalb die Schaltzeiten kleiner als bei induktiver Last, insofern <strong>der</strong><br />
leistungselektronische Hauptstromkreis einen entscheidenden Einfluss ausübt<br />
[Ram93]. Tabelle 5.2 gibt die ermittelten Schaltkennwerte bei ohmscher Last. Das<br />
Schaltverhalten ist in Abb. 5.16 bis 5.19 illustriert. Erneut ist festzustellen, dass die<br />
ungleichförmige SJ bessere Schalteigenschaften bietet als die gleichförmige Variante,<br />
insbeson<strong>der</strong>e höhere Schaltgeschwindigkeiten, geringere Leistungsverluste und<br />
kleinere Än<strong>der</strong>ungen in den Schaltzeiten bei den Kompensationsabweichungen.