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请教一个power MOSFET/IGBT的问题

请教一个power MOSFET/IGBT的问题# EE - 电子工程

h*a2008-05-20 07:05

1 楼

【以下文字转载自 Mathematics 讨论区】
发信人: hpanda (panda), 信区: Mathematics
标题: 请问如何在球体表面均匀分布N个点(赠送包子)
发信站: BBS 未名空间站 (Thu Oct 30 11:47:20 2008)
诚心诚意向各位请教一个问题：假设有一个半径为R的球，如何在球面均匀分布N个点？
这里的“均匀”并不要求数学上的严格，只要最近的点点距离对所有的点都大致相等就
可以。关键是要容易通过一段程序来实现，也就是说，假设球心位于XYZ坐标系的原点
，向程序输入两个参数：半径R，点数N，程序运算后能给出N个坐标。
多谢！若哪位大侠能给出解决方案，有包子赠送。

c*l2008-05-20 07:05

2 楼

Anyone wants to prepare for the coming CFA level2 exam together? I am at
Orange County, CA.

r*e2008-05-20 07:05

3 楼

用MOSFET/IGBT做motor drive或者power supply的switch
threshold voltage一般要多少？

p*s2008-05-20 07:05

4 楼

N个点在大圆上均匀排一圈，就满足“最近的点点距离对所有的点都大致相等”
发包子吧

【在 h****a 的大作中提到】

: 【以下文字转载自 Mathematics 讨论区】
: 发信人: hpanda (panda), 信区: Mathematics
: 标题: 请问如何在球体表面均匀分布N个点(赠送包子)
: 发信站: BBS 未名空间站 (Thu Oct 30 11:47:20 2008)
: 诚心诚意向各位请教一个问题：假设有一个半径为R的球，如何在球面均匀分布N个点？
: 这里的“均匀”并不要求数学上的严格，只要最近的点点距离对所有的点都大致相等就
: 可以。关键是要容易通过一段程序来实现，也就是说，假设球心位于XYZ坐标系的原点
: ，向程序输入两个参数：半径R，点数N，程序运算后能给出N个坐标。
: 多谢！若哪位大侠能给出解决方案，有包子赠送。

w*c2008-05-20 07:05

5 楼

count me in, I'm in northern CA

j*j2008-05-20 07:05

6 楼

各个功率＆电压等级的不一样。
一般1.x - 2伏左右，但给更高的电压rds会更小。

【在 r*********e 的大作中提到】

: 用MOSFET/IGBT做motor drive或者power supply的switch
: threshold voltage一般要多少？

k*f2008-05-20 07:05

7 楼

while(1){
产生三个[-r,r]的随机数xyz
如果x^2+y^2+z^2<=R^2 并且 x,y,z不全为0
return (x,y,z)/sqrt(x^2+y^2+z^2)
}

【在 h****a 的大作中提到】

c*a2008-05-20 07:05

8 楼

me. Northen CA

【在 w********c 的大作中提到】

: count me in, I'm in northern CA

r*e2008-05-20 07:05

9 楼

要不要考虑noise margin
比如一个1KV的transistor
在Vds=1kV, Vgs=0.5V时是complete pinch-off
Vgs>0.5V, Id就会指数上升
会不会因为一点noise, 导致transistor unintentionally turn-on, 给烧掉?
多谢多谢!

【在 j***j 的大作中提到】

: 各个功率＆电压等级的不一样。
: 一般1.x - 2伏左右，但给更高的电压rds会更小。

l*82008-05-20 07:05

10 楼

I think your algo is a good way to initialize the N points
But they're probably not very uniformly distributed on the surface
How about add some kind of spring network that causes points to
repell each other when they get close, and add some friction
then just let the system run for a while until it reaches
some kind of equilibrium

【在 k**f 的大作中提到】

: while(1){
: 产生三个[-r,r]的随机数xyz
: 如果x^2+y^2+z^2<=R^2 并且 x,y,z不全为0
: return (x,y,z)/sqrt(x^2+y^2+z^2)
: }

n*12008-05-20 07:05

11 楼

我转让二级的Notes和practice Exam2008的还有去年的真题有无兴趣

【在 c**a 的大作中提到】

: me. Northen CA

j*j2008-05-20 07:05

12 楼

高压mos thres会高一些，而且一般都要加driver电路，会有pull down的resistor的。

【在 r*********e 的大作中提到】

: 要不要考虑noise margin
: 比如一个1KV的transistor
: 在Vds=1kV, Vgs=0.5V时是complete pinch-off
: Vgs>0.5V, Id就会指数上升
: 会不会因为一点noise, 导致transistor unintentionally turn-on, 给烧掉?
: 多谢多谢!

r*y2008-05-20 07:05

13 楼

这个return的是N个点的三维坐标？

【在 k**f 的大作中提到】

: while(1){
: 产生三个[-r,r]的随机数xyz
: 如果x^2+y^2+z^2<=R^2 并且 x,y,z不全为0
: return (x,y,z)/sqrt(x^2+y^2+z^2)
: }

r*e2008-05-20 07:05

14 楼

假设(仅仅是假设,呵呵)off-state leakage和breakdown一样
是不是3V的threshold并不比0.5V的threshold好

【在 j***j 的大作中提到】

: 高压mos thres会高一些，而且一般都要加driver电路，会有pull down的resistor的。

c*t2008-05-20 07:05

15 楼

Something like sphere triangulation?
http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/1877
If not, probably a suitable approach would be do some rounds of
moving points iteratively. But that would be slow.

【在 h****a 的大作中提到】

f*02008-05-20 07:05

16 楼

mosfet switchers are typically driven to 7v or 10v Vgs. That's how most of
the drivers are design for.
in linear applications, most of them (vertical mosfets) start to conduct at
3.5v Vgs. Lateral mosfets tend to conduct at much lower Vgs, as does logic-
level vertical mosfets.

p*s2008-05-20 07:05

17 楼

人家说的均匀分布恐怕不是这个意思吧.
本来球体可以上上下下左右左右前前后后18摸现在只剩1摸了.

【在 p**s 的大作中提到】

: N个点在大圆上均匀排一圈，就满足“最近的点点距离对所有的点都大致相等”
: 发包子吧

g*u2008-05-20 07:05

18 楼

一般在稍高压的电路我都不推荐可以接受很低gate voltage的FET.
你的频率是多少？这是关键。
高压高频率（例如100k Hz, 3A)的驱动，除了电压以外，gate current是关键，这就是
为什么有很多gate drive chip的原因（相当于一个放大电路）。如果电流太低（例如
你直接用micro的输出），switching noise 会高到难以忍受的地步，mosfet也很可能
烧坏。建议去IR看看他们的技术资料，很详细。

n*t2008-05-20 07:05

19 楼

慢了点。
比较好点的做法是用球坐标，
先uniform随机生成柱坐标,然后随机在相应的园上找一点就行了。

while(1){
产生三个[-r,r]的随机数xyz
如果x^2+y^2+z^2<=R^2 并且 x,y,z不全为0
return (x,y,z)/sqrt(x^2+y^2+z^2)
}

【在 k**f 的大作中提到】

: while(1){
: 产生三个[-r,r]的随机数xyz
: 如果x^2+y^2+z^2<=R^2 并且 x,y,z不全为0
: return (x,y,z)/sqrt(x^2+y^2+z^2)
: }

g*u2008-05-20 07:05

20 楼

threshold其实没什么关系，power mosfet应该都不低？

T*i2008-05-20 07:05

21 楼

柱坐标到球坐标的映射会有distort

【在 n******t 的大作中提到】

: 慢了点。
: 比较好点的做法是用球坐标，
: 先uniform随机生成柱坐标,然后随机在相应的园上找一点就行了。
:
: while(1){
: 产生三个[-r,r]的随机数xyz
: 如果x^2+y^2+z^2<=R^2 并且 x,y,z不全为0
: return (x,y,z)/sqrt(x^2+y^2+z^2)
: }

f*02008-05-20 07:05

22 楼

"如果电流太低（例如你直接用micro的输出），switching noise 会高到难以忍受的地
步，mosfet也很可能烧坏。"
most power mosfet switchers have high gate area, thus high gate charge.
if driven with a high output impedance device, it will take a long time to
remove all the gate charges. As a result, the device will stay in linear
region longer, this will significantly increase its power dissipation.
thus, you will need a driver chip capable of high (peak) current output to
quickly remove and charge up the gate "capacitor".

n*t2008-05-20 07:05

23 楼

这个情况下没事，你仔细想想就知道了。

【在 T*******i 的大作中提到】

: 柱坐标到球坐标的映射会有distort

r*e2008-05-20 07:05

24 楼

如果我有个KV power MOSFET Design
相同的breakdown, 比如1.2kV
相同的on-resistance
相同的current density
但是threshold是0.8V, 而不是传统的3V以上
好处是switching loss小,工作频率也可以高一点
会不会因为threshold不够高,有什么坏处?
多谢各位高手解惑

【在 g******u 的大作中提到】

: threshold其实没什么关系，power mosfet应该都不低？

z*m2008-05-20 07:05

25 楼

你可以这样想，到达均匀分布的情况下之后，所有点的矢量和为零。也就是说对于每个点，其余点的矢量和应该是该点的反向矢量。注意，使用球坐标系
所以你可以试试下面的算法
points[1..k];
loop
maxdistance = 0;
foreach point in points
other = - sum (points - point);
point = (point * phi) + (other * (1 - phi);
maxdistance = max(maxdistance, other - point);
end foreach
while (maxdistance > threshold);

f*02008-05-20 07:05

26 楼

if you are working at high frequency and with high power mosfets, you must
be using a driver with very low output impedance.
in that case, you will be unlikely to be impacted by interference.

l*i2008-05-20 07:05

27 楼

Tessellation的问题
现成代码从这里下载:
http://student.ulb.ac.be/~claugero/sphere/index.html

g*u2008-05-20 07:05

28 楼

最好的办法是买不同的几个chip,然后做实验比较一下。
如果某种high power mosfet真有很低thresold的话，我觉得gate capacitance
discharge的时候会继续turn on mosfet, 所以你的gate drive signal 最好不是50%
each, 而是有点delay.
有点要注意的是high side, low side要接两个schottky到Vd. 如果你驱动的是电感性
的东西。

【在 r*********e 的大作中提到】

: 如果我有个KV power MOSFET Design
: 相同的breakdown, 比如1.2kV
: 相同的on-resistance
: 相同的current density
: 但是threshold是0.8V, 而不是传统的3V以上
: 好处是switching loss小,工作频率也可以高一点
: 会不会因为threshold不够高,有什么坏处?
: 多谢各位高手解惑

h*a2008-05-20 07:05

29 楼

I've found the following web page which is focusing on this problem:
http://www.ogre.nu/sphere.htm
Thank all of you for replying.

p*e2008-05-20 07:05

30 楼

你可以参考一下Baliga的“power semiconductor device”里面的power MOSFET, dV/
dt capability。如果Vt太小，而且Gate driver的output resistance偏大的话，并且
你的Cgd比较大，那么high speed switching的时候，对Cgd的charging and
discharing current会导致你的power switch关不断（ic*Rg > Vt)。
所以，Vt应该大些，但是对于某些器件，Vt太大，可能Ron会受影响。对于你的0.8V Vt
，也许可以通过改进gate drive，提供一些negative gate voltage，这样的drive应该
可以解决你的问题。
如果是GaN的heterojunction power device，switching speed能有多快？current collapse的问题搞定了吗？

【在 r*********e 的大作中提到】

g*u2008-05-20 07:05

31 楼

不知有高手能否教我为什么要有很多low thresold FET的存在？

r*e2008-05-20 07:05

32 楼

多谢指教
至于GaN, 应该可以很快啦.KV的device上MHz肯定没问题.
关于collapse, toshiba和CREE做到大概300V可以collapse free.在往高压走就不容易了

Vt
collapse的问题搞定了吗？

【在 p*******e 的大作中提到】

: 你可以参考一下Baliga的“power semiconductor device”里面的power MOSFET, dV/
: dt capability。如果Vt太小，而且Gate driver的output resistance偏大的话，并且
: 你的Cgd比较大，那么high speed switching的时候，对Cgd的charging and
: discharing current会导致你的power switch关不断（ic*Rg > Vt)。
: 所以，Vt应该大些，但是对于某些器件，Vt太大，可能Ron会受影响。对于你的0.8V Vt
: ，也许可以通过改进gate drive，提供一些negative gate voltage，这样的drive应该
: 可以解决你的问题。
: 如果是GaN的heterojunction power device，switching speed能有多快？current collapse的问题搞定了吗？

r*e2008-05-20 07:05

33 楼

我是新手入门
low threshold的FET不是一般会快一点么?

【在 g******u 的大作中提到】

: 不知有高手能否教我为什么要有很多low thresold FET的存在？

c*l2008-05-20 07:05

34 楼

也许正相反？

【在 r*********e 的大作中提到】

: 我是新手入门
: low threshold的FET不是一般会快一点么?