MOSFET güç kaybı hesaplamaları - Diodes Inc. veri sayfaları

Diodes Inc. veri sayfalarına baktığımda, MOSFET'leri için güç dağılımı sınır hesaplamalarını takip etmekte sorun yaşıyorum.

Örneğin, DMG4496SSS için http://www.diodes.com/_files/datasheets/ds32048.pdf

Sayfa 1'de belirtiyorlar

I_D (maks.) = 8A @ V_GS = 4,5V (bir R_DS (açık) = 0,029 ohm ile)

Ancak, veri sayfası ayrıca 2. sayfada verir:

Güç tüketimi P_D = 1,42 W
Buat sıcaklığı T_J = 150 ° C
Termal direnç R_ \ theta = 88,49 K / W

Ve sayfa 3:

R_DS (açık) @ V_GS = 4.5V, I_DS = 8A yaklaşık 0.024 ohm

Bana göre bu büyük bir karmaşaya benziyor:

P = 0.029 ohm * (8A) ^ 2 = 1.86 W, sayfa 2'den izin verilen P_D = 1,42 W güç kaybından önemli ölçüde daha büyük
sayfa 3'teki R_DS (açık) = 0,024 ohm değerinde bile, P = 1,54 ile hala izin verilen güç kaybından daha büyük
izin verilen güç kaybı değerleri en azından kendi kendine tutarlıdır: P_D = (T_J-T_A) / R_ \ teta = (150 ° C-25K) / 88.49 K / W = 1.41 W
Bununla birlikte, R_DS (açık) ile V_GS ve I_D ve V_DS grafiklerinin tutarsız olduğu görülmektedir: V_GS = 3,5 V durumuna bakıldığında: Şekil 1'de noktadaki (V_DS = 0,5V, I_D = 10A) durum Bir R_DS (açık) = 0.5V / 6A = 0.083 ohm anlamına gelen 6A / 0.5V. Şek. Bununla birlikte, R_DS (açık), 10A'da 0.048 ohm'a daha çok benzer.

Diodes Inc veri sayfaları nasıl kullanılır?

Öyleyse veri sayfası verildiğinde, I_DS (max) hesaplaması bazı V_GS ve bazı V_DS'yi nasıl sağlar? Örneğin V_GS = 6V ve V_DS = 12V.

— ARF
kaynak

Sadece bu kadar ayrıntılı bir veri sayfasını okumak için benden +1 alın.

— PlazmaHH

İlgili güzel makale: mcmanis.com/chuck/robotics/projects/esc2/FET-power.html

— jippie

@jippie Referans için teşekkürler, maalesef MOSFET'in güç değerinin neden P_D ve R_DS (on) rakamları tarafından önerilenden daha düşük olduğunu açıklıyor. Referans verdiğim veri sayfasında, güç değeri P_D ve R_DS (açık) tarafından önerilenden daha YÜKSEK ... - Birincisi tamamen mantıklı, ikincisi fiziksel olarak mümkün olmamalı!

— ARF

1. I_Dmax, bir mantık seviyesi MOSFET için genellikle V_GS = 10V veya belki 5V'de belirtilir. 2. I_Dmax, düşündüğünüz gibi güç kaybı ile sınırlı değildir -% 1'lik bir görev döngüsü ile 100ns nabızları hayal edin. Böyle bir durumda, güç kaybı sınırını aşmadan 30V / 0.024Ohm = 8A'dan çok daha fazla geçmek, ancak yine de cihazı yok etmek mümkün olacaktır. İlk sayfa özellikleri genellikle garanti edilen değerler yerine tipiktir, bu nedenle başka yerlerde biraz çelişiyorlarsa onları çok ciddiye almam. Bu biraz yardımcı oluyor mu?

— Oleksandr R.

Ayrıca, termal direncin statik bir miktar değil, zamana bağlı olduğunu söylemeliyim çünkü MOSFET'in belirli bir ısı kapasitesi ve termal difüzyon hızı vardır. Nadiren güçlü akım darbeleri, onu temel olarak sadece RMS değerlerinin derecesine kadar ısıtacaktır, akkor lambaya anında değil. Ayrıca bakınız (35352) .

— Oleksandr R.

Evet, MOSFET veri sayfaları bu şekilde çalışır. Maksimum akım derecesi gerçekten "Bu, bu işlemle elde edebileceğiniz maksimum akımdır, eğer süreçteki diğer özellikleri ihlal etmeyecekseniz, bunu nasıl yapacağımız hakkında hiçbir fikrimiz yok. Bunu buraya koyuyoruz çünkü havalı olduğunu düşünün ve belki de herhangi bir gerçek dünya koşulu seti için bu değerde rol oynayamayacağını fark etmeden önce bir kamyon yükü satın alacak kadar aptaldır " .

Temel olarak, cihazın sınırlarının her biri ayrı ayrı belirtilir. Ne yaptığınıza bakmalı ve her birini dikkatlice kontrol etmelisiniz. Akımdaki gerçek sınır genellikle kalıp sıcaklığıdır. Bunu kontrol etmek için, kapı tahrik seviyeniz için maksimum Rdson'a bakın, akımınız nedeniyle yayılımı hesaplayın, kalıpla ortam termal direncini çarpın, bunu ortam sıcaklığınıza ekleyin ve sonucu maksimum kalıp çalışma sıcaklığına karşılaştırın. . Cihazın aşırı ısınmadan önce alabileceği maksimum akımı bulmak için tüm bunları tersine çevirdiğinizde, genellikle bunun mutlak maksimum akım spesifikasyonunun çok altında olduğunu görürsünüz.

— Olin Lathrop
kaynak