Как этот МОП-транзистор может перегреться? Насколько большим должен быть радиатор?

У меня очень простая схема. МОП-транзистор ( TK15D60U ) питает нагревательный слой от 3 до 4 Ом напряжением 19,6 вольт. По моим расчетам получается 6,5 ампер. Адаптер питания, похоже, имеет свои характеристики на максимальном токе 6,32 А, но, похоже, работает нормально. МОП-транзистор должен выдерживать непрерывный ток 15 ампер. Сток должен выдерживать 600 В, так что 19,6 В постоянного тока должно быть в порядке.

Затвор управляется постоянным напряжением 25 В через резистор 10 кОм к затвору и резистор 100 кОм от затвора к земле (чтобы позволить утечке разрядить затвор, я подумал, что это хорошо). Таким образом, на затворе фактически имеется (25 В постоянного тока / 110 кОм) * 100 К = 22,7 В постоянного тока. Напряжение затвор-исток составляет 30 В, что ниже макс.

Что я могу прочитать из таблицы данных, так это то, что сопротивление сток-исток во включенном состоянии @Vgs 10Vdc @ 10Amps составляет около 0,15 Ом. Возьмем 0,2. Я никогда не думал о сопротивлении ON. Я думал, что ворота будут полностью открыты, поэтому сопротивление должно быть минимальным, и я справлюсь без проблем. Но когда MOSFET активен, он становится слишком горячим для прикосновения в течение 10 секунд или около того.

Теперь эта часть - то, с чем я не так хорошо знаком. Отсюда вопрос. Верно ли, что формула P = (I2) * R (Ватт = Ампер в квадрате * сопротивление) дает (6,5 А * 6,5 А) * 0,2 Ом = 6,5 Вт, которые рассеиваются через полевой МОП-транзистор?

6.5Ватт это много если вы спросите меня на ТО-220. Это не? Насколько большим должен быть радиатор, чтобы справиться с этим? Должен ли я активно охлаждать его с помощью вентилятора? Все, что у меня есть сейчас, это очень маленький радиатор. Эта тема, вероятно, смех для экспертов здесь.

Радиатор ТО-220

3/4 вы имеете в виду 0,75 или 3R на 4R?
Вы используете ШИМ? Резистор затвора 10 кОм даст очень медленное включение, поэтому много времени в зоне высоких Rds.
Это действительно высокое значение RdsOn. Выберите другое устройство с чем-то намного меньшим, чем 0,1R.
@BrianDrummond Извините за путаницу, я имел в виду от 3 до 4 Ом.
Круто, что stackexchange автоматически добавляет ссылку на таблицу данных! В техническом описании от Farnell (добавленном SE) указано с БОЛЬШИМ водяным знаком: Не рекомендуется для нового дизайна. Тот, что у меня есть, этого не утверждает. Теперь я вижу, что чаще встречается RsdOn 0,02 Ом (получено из быстрого поиска)?
Так что от 4 до 6,5 Вт, которые рассеивает МОП-транзистор, правильно рассчитаны?
Ссылку добавил не SE .. это я ;)
@Trevor Поправка: здорово, что члены SE так помогли добавить ссылку на таблицу данных! Спасибо, Тревор.
ДА, ваша математика довольно близка ... вам нужно учитывать сопротивление во включенном состоянии с сопротивлением нагрузки, чтобы получить фактический ток, хотя и с таким большим сопротивлением во включенном состоянии.
@WesleyLee Я не проверял, но думаю, что в этой настройке маловероятно, что это будет ШИМ. Спасибо за ваше замечание. Если он будет поворачиваться только каждые 30 секунд или около того, я подумал, что 10 тысяч будет безопасным значением.
@Trevor Да, я понимаю, что вы добавили сопротивление, чтобы получить общее сопротивление. Что похоже на итеративный расчет. Однако мультиметр у меня колеблется на измерении Ом нагревательного слоя от 3 до 4 Ом. Так что в любом случае это не точно. Спасибо за помощь. Я найду другую микросхему с гораздо более низким RdsOn.
Кстати, я рассчитал 7,5 Вт в худшем случае с Rload = 3 и Ron = 0,2 I = 6,125. Это в квадрате *.2 = 7,5 Вт. И да, это слишком много для голого To220.

Ответы (1)

Я рассчитываю 7,5 Вт в худшем случае с Rload = 3 и Ron = 0,2.

I = 6,125 А.

Это в квадрате *.2R = 7,5 Вт.

Да, это слишком много для голого To220. При 83,3°C/Вт канала к окружающей среде устройства это колоссальное повышение температуры на 625°C. Так что он растает.

Вы можете добавить колоссальный радиатор, но на самом деле вам нужно найти другой MOSFET с сопротивлением в миллиомах.

Я никогда не думал о значении C/W. Спасибо за добавление этого расчета. Теперь я больше понимаю, как выбрать радиатор. Я предполагаю, что это сводится к тому, что я не тороплюсь, чтобы ответить на каждый вопрос, который у меня есть, вместо того, чтобы «спешить» с информацией, которая, как я думаю, мне нужна. Но это со всем, когда я учусь, я думаю.
Как этот МОП-транзистор может перегреться? Насколько большим должен быть радиатор?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v