Calcoli di dissipazione di potenza MOSFET - schede tecniche Diodes Inc.

Guardando i fogli dati di Diodes Inc., ho problemi a seguire i calcoli dei limiti di dissipazione di potenza per i loro MOSFET.

Ad esempio per DMG4496SSS http://www.diodes.com/_files/datasheets/ds32048.pdf

Si specifica a pagina 1

I_D (max) = 8A @ V_GS = 4.5V (con un R_DS (acceso) = 0.029 ohm)

Ma poi il foglio dati dà anche a pagina 2:

Dissipazione di potenza P_D = 1,42 W.
Temperatura di giunzione T_J = 150 ° C
Resistenza termica R_ \ theta = 88,49 K / W

E a pagina 3:

R_DS (on) @ V_GS = 4.5V, I_DS = 8A circa 0,024 ohm

A me sembra un gran casino:

P = 0,029 ohm * (8A) ^ 2 = 1,86 W che è significativamente maggiore della dissipazione di potenza consentita di P_D = 1,42 W da pagina 2
anche con R_DS (on) = valore 0,024 ohm da pagina 3, P = 1,54 con è ancora maggiore della dissipazione di potenza consentita
le cifre di dissipazione della potenza ammesse sono almeno autoconsistenti: P_D = (T_J-T_A) / R_ \ theta = (150 ° C-25K) / 88.49 K / W = 1.41 W
Tuttavia, i grafici R_DS (on) vs V_GS e I_D vs V_DS sembrano incoerenti: osservando il caso di V_GS = 3,5 V: in fig 1, la tangente nel punto (V_DS = 0,5 V, I_D = 10A) è circa 6 A / 0,5 V che sembra implicare un R_DS (acceso) = 0,5 V / 6 A = 0,083 ohm. Guardando la fig. 3 tuttavia, R_DS (on) è più simile a 0,048 ohm a 10A.

Come usare i fogli dati di Diodes Inc?

Quindi, dato il foglio dati, come si potrebbe calcolare I_DS (max) fornito alcuni V_GS e alcuni V_DS? Ad esempio V_GS = 6V e V_DS = 12V.

— ARF
fonte

Ho un +1 da parte mia, solo per leggere un foglio dati in quel dettaglio.

— PlasmaHH,

Bell'articolo

— jippie,

@jippie Grazie per il riferimento, sfortunatamente questo spiega perché la potenza nominale del MOSFET è INFERIORE di quanto suggerito dalle cifre P_D e R_DS (on). Nel foglio dati a cui ho fatto riferimento, la potenza nominale è SUPERIORE a quanto suggerito da P_D e R_DS (attivo) ... - Il primo è completamente logico, il secondo non dovrebbe essere fisicamente possibile!

— ARF,

1. I_Dmax viene solitamente specificato a V_GS = 10 V o forse 5 V per un MOSFET a livello logico. 2. I_Dmax non è limitato dalla dissipazione di potenza nel modo in cui pensi: immagina impulsi 100 ns con un ciclo di lavoro dell'1%. In tal caso, sarebbe possibile passare 30 V / 0,024 Ohm = molto più di 8 A senza mai superare il limite di dissipazione di potenza, ma comunque distruggere il dispositivo. Le specifiche della prima pagina sono spesso tipiche piuttosto che valori garantiti, quindi non le prenderei troppo sul serio se fossero leggermente contraddette altrove. Questo aiuta un po '?

— Oleksandr R.,

Dovrei anche dire che la resistenza termica non è una quantità statica, ma dipende dal tempo perché il MOSFET ha una certa capacità termica e velocità di diffusione termica. Impulsi di corrente potenti e rari lo riscaldano sostanzialmente solo fino al limite del loro valore RMS, non istantaneamente all'incandescenza. Vedi anche (35352) .

— Oleksandr R.,

Sì, è così che funzionano i fogli dati MOSFET. La valutazione della corrente massima significa davvero "Questa è la corrente massima che puoi mai superare, se in qualche modo non dovessi violare altre specifiche del processo, anche se non abbiamo idea di come farlo. Lo inseriamo qui perché penso che sia bello, e forse qualcuno è abbastanza stupido da comprarne un camion prima di rendersi conto che non possono effettivamente eseguire la parte a questo valore per qualsiasi serie di condizioni del mondo reale " .

Fondamentalmente, ciascuno dei limiti del dispositivo è specificato separatamente. Devi guardare quello che stai facendo e controllare attentamente ciascuno di essi. Il vero limite della corrente è di solito la temperatura della matrice. Per verificarlo, osserva la Rdson massima per il tuo livello di azionamento del gate, calcola la dissipazione dovuta alla tua corrente, moltiplica quella per lo stampo per la resistenza termica ambientale, aggiungi quella alla tua temperatura ambiente e confronta il risultato con la massima temperatura operativa dello stampo . Quando si calcola tutto questo all'indietro per trovare la corrente massima che il dispositivo può prendere prima del surriscaldamento, di solito si trova che è ben al di sotto delle specifiche di corrente massima assoluta.

— Olin Lathrop
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