Limite di corrente pratico per pacchetto TO-220

Vedo molti transistor MOSFET con correnti continue sorprendentemente elevate in pacchetti TO-220. Per rendere le cose più magiche, la resistenza è molto bassa.
Ad esempio, voglio usare il transistor N-MOSFET IRFB7545PbF . Nel foglio dati, si afferma che la corrente continua massima è 67A e RdON è inferiore a 5,9mOhm .
Non credo che questo sia possibile.
Le minuscole gambe del pacchetto TO-220 avranno una resistenza molto maggiore rispetto a pochi mOhm in queste condizioni, si surriscalderanno e dissalderanno.

Dove sbaglio?

Credo che il semiconduttore interno sia capace di tali correnti, ma non credo che il pacchetto TO-220 sia in grado di fornire ...

current mosfet to220

— Viliam
fonte

Non riesco a trovare il link in questo momento, ma ho letto un articolo su ciò che stai chiedendo. Fondamentalmente, un ricercatore ha dimostrato che il pacchetto stesso non ha alcuna possibilità di sostenere le correnti dai fogli dati. Penso che anche l'articolo faccia riferimento a schede tecniche IRF.

— AndrejaKo

@AndrejaKo Ti riferiresti a questo articolo ? "Le discussioni con l'International Rectifier FE e successivamente con un rappresentante della Motorola hanno confermato che i limiti sul TO-220AB erano di circa 75 amp. Questo limite era dovuto al riscaldamento del telaio di piombo fino al punto in cui le gambe si sarebbero sciolte . ". Il punto da notare, tuttavia, è che la saldatura si scioglierebbe molto prima di questo.

— Anindo Ghosh

@Anindo Ghosh Questo è l'articolo a cui stavo pensando.

— AndrejaKo

Risposte:

La resistenza del piombo non è un problema. Guarda la scheda tecnica IRFB7545PBF . La sezione del conduttore è ~ 0,38 mm x 1,14 mm (minimo). L'area della sezione trasversale è ~ 0,5 mm . Ciò equivale a un filo da 20 ga e ha una resistenza di ~ 10 mΩ / ft. Una lunghezza del cavo di 0,3 pollici fornirà una resistenza totale di 0,25 mΩ. Due conduttori, ovviamente, avranno una resistenza totale di 0,5 mΩ (inferiore al 10% dei 5,9 mΩ dichiarati). La dissipazione di potenza totale per il pacchetto è di 26 W (67 x 67 x .0059), che rientra ampiamente nei limiti di un TO220. $^2$

Sotto questo carico, ogni piombo dissiperà 1 W. Per un lungo periodo in aria libera, questo è sufficiente per fondere il piombo, ma non è così che viene utilizzato un TO220. I cavi verranno saldati in una scheda del PC con tracce molto pesanti (per evitare la delaminazione della scheda) e queste tracce serviranno a condurre il calore lontano dai cavi.

E per quello che vale, la scheda tecnica specifica i 67 A per una temperatura del case di 100 ° C.

ETA - Secondo una nota FAQ su irf.com , il pacchetto TO220 ha un limite attuale di 75 A, quindi il sospetto originale che un TO220 non sia in grado di gestire correnti elevate è quasi corretto.

— WhatRoughBeast
fonte

Ora ho una parte mancante del foglio dati dalla nota FAQ. Presumono che tu abbia un dissipatore infinito. : D Ne ordinerò uno da IRF APPENA POSSIBILE. : D: D

— Viliam,

Di solito se leggi attentamente, queste correnti vengono specificate quando la temperatura del case è (magicamente?) Mantenuta a 25 ° C. Quindi, se avessi un modo per raffreddare il pacco e mantenere il case a quella temperatura, sarai in grado di passare questo tipo di correnti. Si potrebbe sostenere che anche i lead fanno parte del caso.

Assolutamente non una specifica del mondo reale, ma penso che IR abbia iniziato e altre aziende lo abbiano seguito in modo che i loro FET non sembrassero inferiori. Nessuno presta molta attenzione a quel numero in questi giorni.

— Giovanni D.
fonte

Ho letto attentamente e sono sicuro che mancano alcune informazioni. Supponiamo di poter tenere l'intero pacchetto a 25 ° C. Non credo che RdON sarà 5,9mOhm a 67A a causa della maggiore resistenza dei pin.

— Viliam,

Bene, se il FET misura 5,9mOhm senza corrente che scorre a 25 ° C, cosa sta causando la maggiore resistenza dei pin con flusso di 67 A e tutto a 25 ° C? Non lo dichiarano specificamente, ma i lead possono essere considerati parte del caso, quindi rimarranno anche a 25 ° C affinché le specifiche siano valide.

— John D,

Il valore 67 A indica una temperatura della custodia di 100 C. Per una temperatura della custodia di 25 ° C, specificano 100 A (!).

— Il fotone

L'IRF afferma specificamente che il pacchetto TO220 ha un limite di 75 A.

— WhatRoughBeast,

Penso che qualsiasi spostamento di resistenza dovuto alla densità attuale si verificherebbe a correnti molto più elevate. Nelle applicazioni a impulsi questi FET vanno bene, non si vede uno spostamento nel pacchetto RDSon + per correnti di impulso molto elevate che non causano un riscaldamento significativo.

— John D,