การคำนวณการกระจายพลังงาน MOSFET - เอกสารข้อมูลทางเทคนิคของ Diodes Inc.

เมื่อดูที่เอกสารข้อมูลของ Diodes Inc. ฉันมีปัญหาในการคำนวณการกระจายพลังงานของพวกเขาสำหรับ MOSFETS

เช่น DMG4496SSS http://www.diodes.com/_files/datatab//320320.pdf

พวกเขาระบุในหน้า 1

I_D (สูงสุด) = 8A @ V_GS = 4.5V (ด้วย R_DS (on) = 0.029 ohm)

แต่แผ่นข้อมูลก็ให้ในหน้า 2:

กำลังงานสูญเสีย P_D = 1.42 W
อุณหภูมิทางแยก T_J = 150 ° c
ความต้านทานความร้อน R_ \ theta = 88.49 K / W

และในหน้า 3:

R_DS (เปิด) @ V_GS = 4.5V, I_DS = 8A ประมาณ 0.024 โอห์ม

สำหรับฉันนี่ดูเหมือนเป็นระเบียบหนึ่ง:

P = 0.029 ohm * (8A) ^ 2 = 1.86 W ซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าการกระจายพลังงานที่อนุญาตของ P_D = 1.42 W อย่างมีนัยสำคัญจากหน้า 2
ถึงแม้จะมีค่า R_DS (on) = 0.024 ohm จากหน้า 3, P = 1.54 ที่ยังคงมีขนาดใหญ่กว่าการกระจายกำลังไฟที่อนุญาต
ตัวเลขการกระจายพลังงานที่อนุญาตมีความสอดคล้องอย่างน้อยที่สุดด้วยตนเอง: P_D = (T_J-T_A) / R_ \ theta = (150 ° C-25K) / 88.49 K / W = 1.41 W
อย่างไรก็ตามกราฟ R_DS (เปิด) เทียบกับ V_GS และ I_D เทียบกับ V_DS ดูเหมือนจะไม่สอดคล้องกัน: ดูที่กรณีของ V_GS = 3.5 V: ในรูปที่ 1 แทนเจนต์ที่จุด (V_DS = 0.5V, I_D = 10A) เป็นเรื่องเกี่ยวกับ 6A / 0.5V ซึ่งดูเหมือนว่าจะหมายถึง R_DS (on) = 0.5V / 6A = 0.083 ohm มองไปที่รูป 3 อย่างไรก็ตาม R_DS (on) มีค่ามากกว่า 0.048 ohm ที่ 10A

วิธีใช้ Diodes Inc เอกสารข้อมูลทางเทคนิค?

เพื่อให้แผ่นข้อมูลหนึ่งจะคำนวณ I_DS (สูงสุด) ให้ V_GS และ V_DS บางส่วนได้อย่างไร เช่น V_GS = 6V และ V_DS = 12V

— ARF
แหล่งที่มา

มี +1 จากฉันเพียงเพื่ออ่านแผ่นข้อมูลในรายละเอียดนั้น

— PlasmaHH

บทความที่เกี่ยวข้องกับนีซ: mcmanis.com/chuck/robotics/projects/esc2/FET-power.html

— jippie

@ jippie ขอบคุณสำหรับการอ้างอิงขออภัยที่อธิบายว่าทำไมคะแนนพลังงานของ MOSFET ต่ำกว่าตัวเลข P_D และ R_DS (เปิด) ที่แนะนำ ในแผ่นข้อมูลที่ฉันอ้างอิงระดับพลังงานสูงกว่าที่แนะนำโดย P_D และ R_DS (เปิด) ... - อันแรกเป็นตรรกะอย่างสมบูรณ์หลังไม่ควรเป็นไปได้ทางร่างกาย!

— ARF

1. I_Dmax มักจะระบุไว้ที่ V_GS = 10V หรือ 5V สำหรับระดับตรรกะ MOSFET 2. I_Dmax ไม่ได้ถูก จำกัด โดยการกระจายพลังงานในแบบที่คุณคิด - ลองคิด 100 พัลส์ด้วยรอบการทำงาน 1% ในกรณีเช่นนี้เป็นไปได้ที่จะผ่าน 30V / 0.024Ohm = มากกว่า 8A โดยไม่เกินขีด จำกัด การกระจายพลังงาน แต่ก็ยังทำลายอุปกรณ์ ข้อกำหนดหน้าแรกมักเป็นเรื่องปกติมากกว่าค่าที่ได้รับการรับรองดังนั้นฉันจะไม่ให้ความสำคัญกับพวกเขามากเกินไปหากพวกเขาขัดแย้งกันเล็กน้อย นั่นช่วยได้บ้างใช่ไหม

— Oleksandr R.

ฉันควรจะบอกว่าความต้านทานความร้อนไม่ใช่ปริมาณคงที่ แต่ขึ้นกับเวลาเนื่องจาก MOSFET มีความจุความร้อนและอัตราการแพร่ความร้อน พัลส์กระแสไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพไม่บ่อยนักจะทำให้ความร้อนโดยทั่วไปมีเพียงค่าขอบเขต RMS ของพวกเขาเท่านั้น ดูเพิ่มเติม(35,352)

— Oleksandr R.

ใช่นั่นคือวิธีการทำงานของแผ่นข้อมูล MOSFET การให้คะแนนสูงสุดในปัจจุบันหมายถึง"นี่คือกระแสสูงสุดที่คุณจะได้รับผ่านสิ่งนี้หากคุณไม่ละเมิดข้อกำหนดอื่น ๆ ในกระบวนการแม้ว่าเราจะไม่รู้ว่าจะทำเช่นไรเราวางสิ่งนี้ไว้ที่นี่เพราะเรา คิดว่ามันเย็นและอาจจะมีคนเป็นใบ้พอที่จะซื้อรถบรรทุกสามารถบรรทุกของพวกเขาก่อนที่จะตระหนักว่าพวกเขาไม่สามารถทำงานจริงส่วนหนึ่งที่ค่านี้สำหรับชุดของเงื่อนไขโลกแห่งความจริงใด ๆ"

โดยทั่วไปแต่ละข้อ จำกัด ของอุปกรณ์จะถูกระบุแยกต่างหาก คุณต้องดูว่าคุณกำลังทำอะไรและตรวจสอบแต่ละอย่างอย่างรอบคอบ ขีด จำกัด ที่แท้จริงของกระแสไฟฟ้ามักเป็นอุณหภูมิตาย ในการตรวจสอบว่าให้ดูที่ Max Rdson สำหรับระดับไดรฟ์เกตของคุณคำนวณการกระจายเนื่องจากกระแสของคุณคูณด้วยความต้านทานต่อความร้อนจากสภาพแวดล้อมโดยรอบเพิ่มเข้ากับอุณหภูมิแวดล้อมของคุณและเปรียบเทียบผลกับอุณหภูมิการทำงานสูงสุดของแม่พิมพ์ . เมื่อคุณคิดย้อนกลับทั้งหมดเพื่อหากระแสสูงสุดที่อุปกรณ์สามารถใช้ก่อนที่ความร้อนสูงเกินไปโดยปกติคุณจะพบว่าต่ำกว่าค่าสเปคสูงสุดในปัจจุบัน

— แลงทรอพ
แหล่งที่มา