Рассеиваемая мощность на мосфете с ШИМ и регулировкой тока

Я не понимаю формулу тепловыделения STCS1A. В техническом описании в главе 8.2 указано:

Pd = (Vd - Vfb) * Id + (Vcc * Icc)

Где Vdнаходится Vcc - VLED. Вот схема подключения:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Когда MOSFET включается, ток протекает через светодиоды и резистор обратной связи. Внутри напряжение обратной связи подается на компаратор, который отключает MOSFET при достижении заданного тока.

Теперь, пока мосфет включен, напряжение на диодах зависит от их прямого напряжения с фактическим током. Напряжение на мосфете связано с Rds_on (в идеале это должно быть короткое замыкание), поэтому оно также фиксируется током. Единственным компонентом, который получит оставшееся напряжение, является резистор обратной связи.

Конечно, в установившемся режиме это было бы так, Vcc - VLED - Vdsно это никогда не достигается, потому что MOSFET отключается, когда Vfb составляет ~ 100 мВ, чтобы достичь регулирования тока.

Если это так, то я не понимаю, почему напряжение на стоке-истоке получает разрыв между VLED и Vcc . МОП-транзистор не используется в линейной области , это ШИМ-управление, поэтому он выключен или полностью включен.

Если я ошибаюсь, а спецификация верна (и держу пари, что это правильно!), это означает, что если вы используете источник высокого напряжения с несколькими светодиодами, MOSFET будет рассеивать намного больше. Но это не имеет для меня смысла. Я выбрал это устройство, потому что я понял, что оно регулирует ток, отключая MOSFET всякий раз, когда ток превышает предварительно выбранное значение, поэтому рассеиваемая мощность (во включенном состоянии) будет примерно Vds * Idтакой Vds = Rds_on * Id.

Я не очень понимаю, в чем вопрос. Первый член в уравнении мощности — это потери полевого МОП-транзистора (VDS*Id), а второй — мощность, потребляемая от другого вывода, подключенного к 24 В.
Возникает вопрос: почему Vdsпотери в МОП-транзисторах рассчитываются как (Vcc-Vled-VRfb), а не Rds_on * Id?

Ответы (1)

Первым вкладом в Pd является мощность, теряемая МОП-транзистором в виде тепла.

Вторым вкладом в Pd является мощность, затрачиваемая светодиодным контроллером в виде тепла.

Контроллер светодиода и полевой МОП-транзистор находятся на одном кристалле, поэтому Pd имеет два вклада.

Определение потребляемой мощности MOSFET:

Pd(t) = Id(t) * Vds(t)

или

Pd(t) = Rds(t) * Id(t) * Id(t)

В лаборатории гораздо проще использовать первую формулу, потому что вы можете измерять токи и напряжения.

Именно так, но Rds — это характеристика MOSFET. Здесь мы не знаем его значение, во всяком случае, мы можем предположить, что оно довольно постоянно, когда MOSFET полностью включен. Следовательно, Vds зависит только от тока. Вместо этого, если вы определяете Vds как (Vcc-Vled-Vrfb), это зависит от зазора между шиной питания и напряжением на светодиодах.
Rds — это соотношение между двумя измеримыми переменными: Vds и Ids.