Вопрос расчета тепла MOSFET

Я использую МОП-транзистор FQP30N06L: http://www.fairchildsemi.com/ds/FQ/FQP30N06L.pdf .

Насколько я понимаю по даташиту, если я подключу 5В к затвору и проведу 2А через сток к истоку то с р г с из 0,035 я должен получить 0,14 Вт .

я * я * р "=" п

2 * 2 * 0,035 "=" 0,14

Таким образом, с R-тета соединением окружения 62,5 ° С / Вт это дает мне 8,75 ° С , или 47,75 Ф .

Так, если температура окружающей среды 70 Ф тогда это сделает соединение 117,75 Ф .

В техническом паспорте указано, что максимальная температура перехода 175 ° С , так что должно быть хорошо, верно? Будет жарко, но должно работать нормально.

Я делаю это правильно?

Я бы посоветовал придерживаться градусов Цельсия на всем протяжении и конвертировать в фаренгейты только в конце для сравнения с более привычными единицами измерения. Либо так, либо перечислите все числа в обоих наборах единиц измерения. Прыжки туда-сюда посередине обязательно приведут к ошибкам. Например, ваше преобразование из C в F отключено. Температура 8,75°C преобразуется в температуру 47,75°F. Но РАЗНИЦА температур в 8,75°C преобразуется только в разницу температур в 14,85°F. Попробуйте перевести 100C и 108,75C в Фаренгейты, чтобы понять, почему это так.

Ответы (3)

Ваш анализ упрощает некоторые вещи, но в итоге работает более или менее правильно. Просто для общего назидания отмечу пару вещей.

Во-первых, Rds не является фиксированным числом, оно зависит от Vgs, температуры и тока. На рис. 1 таблицы данных показаны значения Vds и Ids для различных значений Vgs. Обратная величина наклона этой кривой при заданном текущем значении равна Rds.

Для Vgs 5В график ничего не показывает для Ids = 2A, но мы можем экстраполировать. Выбрав две точки на кривой Vgs = 5V, мы получим наклон 30 ампер на вольт, или (выражаясь по-другому) эффективное Rds 33 мОм.

Обратите внимание, что это предполагает температуру перехода 25°C. Из рисунка 2 видно, что при низких токах более горячий переход фактически приводит к еще более низкому напряжению для данного тока, что приводит к более низкому Rds. Если бы вы бежали при температуре ниже нуля (скажем, оборудование, которое в феврале находилось на открытом воздухе в Moose Jaw), ваши Rds были бы выше. Но давайте предположим, что вы находитесь в помещении при стандартной комнатной температуре.

Таким образом, два ампера RMS через 33 мОм рассеивают 132 мВт мощности, P = I ^ 2 * R. 0,132 Вт x 62,5 К/Вт дает переход выше температуры окружающей среды 8,25 К или 14,85 Ф. (1K = 1,8F) Вы можете заметить, что он стал немного теплее на ощупь, но не более того.

Максимальная рабочая температура перехода указана как 175 ° C, поэтому, если температура окружающей среды ниже 166,75 ° C, с температурой все будет в порядке. Если ваш эмбиент выше этого, вы делаете что-то либо неправильное, либо потрясающее.

+1 за « либо неправильно, либо круто ».
Я понял примерно 95% того, что вы сказали. Там, где вы говорите, что на рисунке 1 есть 30 ампер на вольт, мне трудно это увидеть. Внизу мне кажется, что от -100 В до 0 В и + 100 В. Вдоль левой стороны это выглядит так, как будто оно идет от 0 В до 10 В и до 100 В. Значит, левая сторона говорит, что для данного отрицательного напряжения я получу определенный ток? В противном случае я следую за вами. Спасибо.
"Вы будете в порядке термически" неверно. С каких пор он работает при температуре чуть ниже максимальной рабочей температуры? Если он не хочет, чтобы устройство быстро разрушилось, ему следует оставаться в рекомендуемом диапазоне рабочих температур.
@GustavoLitovsky, боюсь, где-то произошло недоразумение. Для любой разумной окружающей среды этот полевой транзистор будет хорошо работать в пределах рекомендуемого температурного диапазона. Мой комментарий о беге на 166C был шуткой. Если, конечно, он на самом деле не работает в таком высоком окружении...
@ user1970899, это число в логарифмическом масштабе. Он изменяется от 10 ^ -1 (0,1) до 10 ^ 0 (1) до 10 ^ 1 (10) вольт по горизонтальной оси и от 10 ^ 0 (1) до 10 ^ 1 (10) до 10 ^ 2. (100) ампер по вертикальной оси. Это помогает?
@Remiel: Извините, если я неправильно понял. Казалось, будто вы сказали, что при такой температуре все в порядке, хотя, конечно, это не так, если только он не знает, что это не так, и все еще решает пойти с этим по какой-то причине.
Ага! Хорошо, это имеет смысл. У меня только что был дух! момент. Спасибо.

Ваша математика верна, и МОП-транзистор будет работать теплым.

Да нормально будет и не греется.

Расчет производится для повышения температуры выше температуры окружающей среды, поэтому, если предположить, например, что типичная температура составляет 25°C, она достигнет только 33,75°C.

Одна вещь, хотя в этом случае это не имеет большого значения, всегда проектируйте для наихудшего случая, который для Rds составляет 0,45 Ом, поэтому вы получаете 2 ^ 2 * 0,045 Ом = 0,18 Вт, поэтому ваше повышение температуры может быть до 11,25 ° С. Обратите внимание, что значение указано для 16A Id, поэтому вы можете ожидать более низкие Rds при более низком Id в соответствии с рисунком 3 в таблице данных (Rds варьируется в зависимости от различных факторов, поэтому обратите внимание на графики).

Это делает ваши расчеты очень консервативными, но это хорошая привычка.

Вопрос расчета тепла MOSFET
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v