Perché così tanti pin per lo scarico del MOSFET?


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L' FDC855N viene fornito in un pacchetto a 6 pin, 4 dei quali sono collegati allo scarico e solo 1 alla sorgente. Perché questa differenza? La fonte vede la stessa corrente del drain, vero?

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Risposte:


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Non è per l'alta corrente, è per la gestione del calore.

Il pin di origine singolo può gestire la corrente, così come un pin di scarico singolo. Schematicamente un MOSFET viene spesso disegnato simmetricamente, perché in questo modo è più facile mostrare l'asimmetria nella conduttività del canale.

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Ma i MOSFET discreti non sono costruiti in questo modo. Più come questo:

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Probabilmente sarà impacchettato sottosopra, con la maggior parte dello scarico collegato al telaio di piombo che si collega direttamente ai 4 pin. Gate e source saranno collegati ai loro pin.
La maggior parte del MOSFET dissiperà la maggior parte del calore e, poiché il suo contatto diretto con i perni consente di scaricare il calore attraverso i perni, è un percorso con bassa resistenza termica. Anche lo scarico può essere collegato a filo, per un corretto collegamento elettrico. Ma il filo di saldatura passerà molto meno del calore.
La resistenza termica nella conduzione (al rame del PCB) è molto inferiore a quella della convezione (il modo in cui il calore viene scambiato con l'aria sopra la confezione). Ho trovato il seguente layout di pad suggerito per un LED di alimentazione Luxeon. Sostengono che può facilmente raggiungere 7K / W.

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Nei MOSFET di potenza SMT che dovranno dissipare un bel po 'di calore è consigliabile avere i perni di drenaggio su un piano di rame più grande o consentire al calore di dissiparsi attraverso una serie di vie (riempite), come per il LED Luxeon.


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7K / W? È un modo di dire 7 ° C / W con l'ulteriore vantaggio di confondere le persone nel pensare che intendi 7kW?
Connor Wolf,

@FakeName, Se vuoi essere pedante, non dovrebbe essere di 7 gradi-C per watt, dovrebbe essere di 7 gradi centigradi per watt.
Il Photon

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@Fake - "kelvin per watt" è il modo standard per esprimere la resistenza termica . Sì, poiché la temperatura è relativa è anche possibile utilizzare ° C / W, poiché una variazione di 1K equivale a una variazione di 1 ° C. Se lo leggono come kW dovrebbero andare a fare qualcos'altro. È una "K" maiuscola, c'è un "/" tra il kelvin e il watt e qui kW non ha senso.
Stevenvh,

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Questo per scopi di raffreddamento - noterai in fondo alla pagina 2 che sottolineano che il modo in cui sono collegati i pin in rame cambierà le caratteristiche termiche. La maggior parte del calore passa attraverso i pin e non il pacchetto all'aria.

Questo abbastanza comune - il IRFD9024 ha due pin per lo scarico e menziona esplicitamente "Il doppio drenaggio funge da collegamento termico con la superficie di montaggio per livelli di dissipazione di potenza fino a 1 W"

Ciò è particolarmente comune con i MOSFET di potenza HEXFET e PowerTrench poiché lo scarico è collegato alla maggior parte del substrato e la sorgente è uno strato metallico nella parte superiore. Lo scarico è accoppiato termicamente più strettamente al substrato, quindi è meglio rimuovere il calore.

La maggior parte dei MOSFET di potenza sono classificati come MOS a diffusione verticale rispetto al MOS planare o laterale utilizzato altrove. Ciò è in gran parte dovuto al fatto che per massimizzare la capacità di trasporto corrente, è necessario un canale estremamente lungo ma stretto, che è difficile da fare utilizzando il MOSFET simmetrico da manuale. L'eccezione a questo sarà costituita dai MOSFET di potenza progettati per amplificatori audio: questi sono MOS laterali e di solito troverete che sono convenzionalmente riscaldati come risultato.

Struttura VDMOS

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