MOSFET-Verlustleistungsberechnungen - Datenblätter von Diodes Inc ..

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Wenn ich mir die Datenblätter von Diodes Inc. anschaue, habe ich Probleme, die Berechnungen der Verlustleistung für ihre MOSFETs zu befolgen.

ZB für DMG4496SSS http://www.diodes.com/_files/datasheets/ds32048.pdf

Sie spezifizieren auf Seite 1

  • I_D (max) = 8A @ V_GS = 4,5 V (mit einem R_DS (ein) = 0,029 Ohm)

Aber dann gibt das Datenblatt auch auf Seite 2:

  • Verlustleistung P_D = 1,42 W.
  • Sperrschichttemperatur T_J = 150 ° C.
  • Wärmewiderstand R_ \ Theta = 88,49 K / W.

Und auf Seite 3:

  • R_DS (ein) @ V_GS = 4,5 V, I_DS = 8A ungefähr 0,024 Ohm

Für mich sieht das nach einem großen Durcheinander aus:

  1. P = 0,029 Ohm * (8A) ^ 2 = 1,86 W, was erheblich größer ist als die zulässige Verlustleistung von P_D = 1,42 W ab Seite 2
  2. Selbst mit dem Wert R_DS (on) = 0,024 Ohm ab Seite 3 ist P = 1,54 mit immer noch größer als die zulässige Verlustleistung
  3. Die zulässigen Verlustleistungswerte sind mindestens selbstkonsistent: P_D = (T_J-T_A) / R_ \ theta = (150 ° C-25K) / 88,49 K / W = 1,41 W.
  4. Die Diagramme R_DS (on) vs V_GS und I_D vs V_DS scheinen jedoch inkonsistent zu sein: Betrachtet man den Fall von V_GS = 3,5 V: In 1 ist die Tangente am Punkt (V_DS = 0,5 V, I_D = 10A) ungefähr 6A / 0,5 V, was einen R_DS (ein) = 0,5 V / 6A = 0,083 Ohm zu implizieren scheint. Betrachtet man Abb. In 3 ist der R_DS (ein) jedoch eher 0,048 Ohm bei 10A.

Wie verwende ich Datenblätter von Diodes Inc?

Wie würde man angesichts des Datenblattes I_DS (max) berechnen, wenn einige V_GS und einige V_DS bereitgestellt würden? ZB V_GS = 6 V und V_DS = 12 V.

power mosfet temperature datasheet ARF
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Haben Sie eine +1 von mir, nur um ein Datenblatt in diesem Detail zu lesen.
PlasmaHH
Netter verwandter Artikel: mcmanis.com/chuck/robotics/projects/esc2/FET-power.html
jippie
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@jippie Danke für die Referenz, das erklärt leider, warum die Nennleistung des MOSFET NIEDRIGER ist als in den Zahlen P_D und R_DS (on) angegeben. In dem Datenblatt, auf das ich verwiesen habe, ist die Nennleistung höher als von P_D und R_DS (on) vorgeschlagen ... - Das erste ist völlig logisch, das letztere sollte physikalisch nicht möglich sein!
ARF
1. I_Dmax wird normalerweise bei V_GS = 10 V oder vielleicht 5 V für einen MOSFET mit Logikpegel angegeben. 2. I_Dmax ist nicht so begrenzt, wie Sie denken - stellen Sie sich 100-ns-Impulse mit einem Tastverhältnis von 1% vor. In einem solchen Fall wäre es möglich, 30 V / 0,024 Ohm = viel mehr als 8 A durchzulassen, ohne jemals die Verlustleistung zu überschreiten, und dennoch das Gerät zu zerstören. Die Spezifikationen auf der ersten Seite sind oft eher typische als garantierte Werte, daher würde ich sie nicht zu ernst nehmen, wenn sie an anderer Stelle leicht widersprochen würden. Hilft das ein bisschen?
Oleksandr R.
Ich sollte auch sagen, dass der Wärmewiderstand keine statische Größe ist, sondern zeitabhängig, da der MOSFET eine bestimmte Wärmekapazität und Wärmediffusionsrate aufweist. Seltene, starke Stromimpulse erwärmen sie grundsätzlich nur bis zum Ausmaß ihres Effektivwerts, nicht augenblicklich bis zur Glühbirne. Siehe auch (35352) .
Oleksandr R.

Antworten:

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Ja, so funktionieren MOSFET-Datenblätter. Die maximale Stromstärke bedeutet wirklich: "Dies ist der maximale Strom, den Sie jemals durch dieses Ding bekommen können, wenn Sie dabei nicht gegen andere Spezifikationen verstoßen, obwohl wir keine Ahnung haben, wie das geht. Wir setzen dies hier ein, weil wir." es denken ist cool, und vielleicht jemand dumm genug , um eine Lkw - Ladung von ihnen zu kaufen , bevor erkennen , dass sie nicht wirklich die Rolle auf diesem Wert für jede Menge von realen Bedingungen“ausführen können .

Grundsätzlich werden alle Grenzwerte des Geräts separat festgelegt. Sie müssen sich ansehen, was Sie tun, und jeden einzelnen sorgfältig prüfen. Die tatsächliche Stromgrenze ist normalerweise die Düsentemperatur. Um dies zu überprüfen, überprüfen Sie die maximale Rdson für Ihren Gate-Ansteuerungspegel, berechnen Sie die Verlustleistung aufgrund Ihres Stroms, multiplizieren Sie diese mit dem Wärmewiderstand des Chips, addieren Sie diesen zu Ihrer Umgebungstemperatur und vergleichen Sie das Ergebnis mit der maximalen Betriebstemperatur des Chips . Wenn Sie dies alles rückwärts berechnen, um den maximalen Strom zu ermitteln, den das Gerät vor einer Überhitzung aufnehmen kann, werden Sie normalerweise feststellen, dass dieser Wert deutlich unter dem absoluten Maximalstrom liegt.

Olin Lathrop
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