МОЩНЫЙ МОП-транзистор — тепловой расчет

у меня есть некоторые сомнения по поводу этого теплового дизайна?

сначала расчеты и информация: Моя нагрузка (двигатель) использует средний ток 7А, я не смог измерить пик тока в начале вращения (снимаем пик 20А).

  • Qгк = 100 нКл
  • MOSFET Rds: 850 мкОм (VGS = ~7 В) (я превышаю расчетные Rds из таблицы данных)
  • Мощность, рассеиваемая мосфетом: P = I² * R
  • P = 400 * 0,000850 = 0,19125 Вт

Спецификация RDS

Учитывая эту мощность рассеивания, у меня есть площадка (прямо над Q1) в верхнем слое размером примерно 10 мм x 20 мм = 200 мм². а в нижнем слое 20ммх20мм=400мм². Которые подключены хотя через

Дизайн печатной платы

У меня есть два сомнения:

  1. Можно ли использовать для этого тепловыделения только верхний слой? Я хотел бы изготовить печатную плату здесь на своем самодельном ЧПУ, и я не смог бы сделать «тепловые переходы» в домашних условиях.
  2. Можно ли уменьшить пиковый ток (пусковой ток), потребляемый двигателем при пуске? Я предполагал, что размещение конденсатора параллельно Gate/Source увеличит время зарядки затвора; это работало, но если время включения увеличилось на 5%, время выключения увеличилось втрое.

Ответы (2)

1) поскольку вы рассеиваете только около 0,2 WI, это более чем нормально, если предположить, что эта печатная плата не находится в очень горячей среде. Тепловое сопротивление (окружающей среде) можно рассчитать с помощью таких инструментов, как те, что есть на веб-сайте TI .

2) Возможно: да , но я бы не стал этого делать! То, что вы делаете, временно повышаете сопротивление МОП-транзистора, и это временно увеличивает рассеиваемую мощность в этом транзисторе.

Пусковой ток также временно увеличивает рассеиваемую мощность, но общая энергия, которую полевой МОП-транзистор должен рассеять, скорее всего, будет намного меньше .

Обратите внимание, что до тех пор, пока полевой МОП-транзистор может выдерживать пиковый ток и пиковую мощность. рассеяния нет прямой проблемы, если только не становится слишком жарко. Корпус полевого МОП-транзистора и область охлаждения печатной платы потребуют некоторой энергии для нагрева (тепловая емкость), поэтому временно можно иметь более высокую рассеиваемую мощность. Пока это не длится слишком долго.

Я бы предпочел включить MOSFET как можно быстрее и не пытаться ограничивать пусковой ток. Было бы лучше использовать PTC для ограничения пускового тока.

Все это можно посчитать, но не так просто. Обычно необходимо сделать тепловую модель. Это можно сделать в симуляторе схемы, где напряжение представляет собой температуру.

Другой (я думаю, лучший) способ уменьшить пусковой ток — ШИМ напряжения двигателя, начиная с 0 В и медленно увеличивая его.
Частота ШИМ должна быть достаточно высокой, чтобы двигатель не мог «поспевать». В большинстве случаев подойдет неслышимая частота ШИМ > 50 кГц.
Способ определить, насколько медленно увеличивается напряжение PWMed, состоит в том, чтобы посмотреть на время нарастания напряжения и/или тока при одновременной подаче полного напряжения: увеличьте напряжение PWMed в 10 или более раз медленнее.

МОЩНЫЙ МОП-транзистор — тепловой расчет
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v