Меры предосторожности, необходимые для параллельного использования P-MOSFET в качестве переключателей нагрузки с высокой стороны?

Я планирую использовать P-MOSFET ( SI7463 ) в качестве переключателей высокой боковой нагрузки с небольшим плавным пуском (будет протестирован и настроен после изготовления печатных плат).

Я хотел бы их запараллелить, чтобы сделать эквивалентный Rds-on ниже, но я не могу найти простых прямых рекомендаций, как это сделать.

Я полагаю, что из-за их положительного температурного коэффициента они будут «автоматически» распределять ток «равно», однако я видел некоторые параллельные приложения, в которых рекомендуется небольшой последовательный резистор (что для меня противоречит цели).

В такой простой реализации чего-то не хватает?

Нагрузкой являются светодиодные панели, всего до 8А. Частота переключения может быть один или два раза в день (10 мкГц? :D).

При заявленном Rds-on ~0,01R и 8A рассеиваемая мощность составит 0,6 Вт. Переход к окружающей среде на плате 1x1" FR-4 обычно составляет около 52°C/Вт, поэтому повышение температуры составляет 31°C.

Добавление дополнительного полевого транзистора было бы простым и дешевым способом вдвое уменьшить рассеиваемую мощность и увеличить эффективную площадь рассеяния.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Следовать за:

В итоге я последовал совету Тревора и использовал одно более дорогое устройство с более низким RDS-on ( BSC030P03NS3 ). На ощупь такое ощущение , что дорожки вокруг устройства нагреваются больше, чем само устройство (4 слоя, ширина 10мм, толщина 35мкм снаружи и 17мкм внутри). (Они, вероятно, имеют одинаковую температуру, и медь кажется более горячей, чем пластик). Он отлично работает без радиаторов, потому что средняя температура с течением времени намного ниже пиковой (8 ампер).

Отдельные резисторы затвора! См.: electronics.stackexchange.com/questions/274557/parallel-mosfets/…
@winny - это хороший пост, я его не видел. Мое приложение требует очень редкого переключения (один-два раза в день). Но отдельные резисторы затвора дешевы, так почему бы и нет.
Вы все еще можете уничтожить их всего одним включением или выключением, если у вас есть колебания. Вот что произошло в моей схеме.
«Добавление дополнительного полевого транзистора было бы простым и дешевым способом вдвое уменьшить рассеиваемую мощность и увеличить эффективную площадь рассеяния». Первый шаг всегда должен заключаться в том, чтобы посмотреть, сможете ли вы найти лучшее устройство. Затраты на лучший вариант вполне могут перевесить дополнительные расходы на два устройства плюс все радиаторы и повысят надежность.
Вы также можете значительно снизить показатель 52C/Вт, типичный для печатной платы, используя более крупные контактные площадки печатной платы и пустое пространство вокруг устройства, заполненное медью и имеющее тепловую связь.
@ Тревор - насчет прокладок / меди, это план. Я серьезно обдумываю ваше предложение о переключении устройств. Я изначально выбрал этот из-за совместимости пакета с другими проектами и моего личного управления запасами. Пока не уверен.

Ответы (2)

Еще одна проблема, которую необходимо учитывать, - это тепловые эффекты радиатора...

В зависимости от воздушного потока и геометрии радиатора один конец может быть горячее другого. Далее, если, например, в линии три МОП-транзистора, центральный может быть значительно горячее двух других.

Кроме того, необходимо учитывать механические факторы.

Можете ли вы гарантировать, что три или более МОП-транзисторов, впаянных в плату, будут иметь тесный тепловой контакт с радиатором, если он будет присоединен позже.

Если компоненты монтируются на поверхности, не вызовет ли тепловое расширение радиатора чрезмерное напряжение и/или выход из строя паяных соединений.

При 0,5 Вт и 52C/Вт с 1x1" FR-4 я планировал не использовать радиаторы. Я бы использовал 2 устройства, а не 3. Я рассматривал ваше предложение о переходе на более качественное устройство. Если мы учтем одинаковую стоимость для 2 параллельно и одно устройство, не могли бы вы объяснить, почему 2 устройства параллельно менее надежны?
Каждое устройство имеет частоту отказов... скажем, ваш MOSFET имеет частоту отказов 1:1000. Если у вас их два, вы ДОБАВЛЯЕТЕ эти числа. так.. два устройства = 2:1000. То есть вы снижаете надежность коммутатора вдвое. (Конечно, при одинаковой мощности на переключатель)
В итоге я подключил два полевых транзистора параллельно для одного устройства с более низким Rds-on. Спасибо за ваш вклад :)

Ваши полевые транзисторы имеют низкий RdsON, поэтому не забудьте выровнять длину медных дорожек. Я проиллюстрировал это:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Обратите внимание на верхнюю схему: оба полевых транзистора имеют одинаковую длину «провода». На нижней схеме тот, что справа, имеет более длинные «провода».

Если вы используете 4-слойную плату, помните, что толщина меди между слоями различна...

Не думал о влиянии трассы/длины полигона/расстояния. Хорошее напоминание.
Вы также можете использовать более низкий RdsON NMOS и переключить GND...