Cálculos de disipación de potencia MOSFET - Hojas de datos de Diodes Inc.

Mirando las hojas de datos de Diodes Inc., tengo problemas para seguir sus cálculos de límite de disipación de energía para sus MOSFET.

Por ejemplo, para DMG4496SSS http://www.diodes.com/_files/datasheets/ds32048.pdf

Especifican en la página 1

  • I_D(max) = 8A @ V_GS=4.5V (con R_DS(on) = 0.029 ohm)

Pero luego la hoja de datos también da en la página 2:

  • Disipación de potencia P_D = 1,42 W
  • Temperatura de unión T_J = 150°C
  • Resistencia térmica R_\theta = 88,49 K/W

Y en la página 3:

  • R_DS(encendido) @ V_GS=4.5V, I_DS=8A aproximadamente 0.024 ohm

Para mí esto parece un gran lío:

  1. P = 0,029 ohm * (8A)^2 = 1,86 W, que es significativamente mayor que la disipación de potencia permitida de P_D = 1,42 W de la página 2
  2. incluso con el valor R_DS(on)=0,024 ohmios de la página 3, P = 1,54 sigue siendo mayor que la disipación de potencia permitida
  3. las cifras de disipación de potencia admisibles son al menos autoconsistentes: P_D =(T_J-T_A) / R_\theta = (150°C-25K) / 88,49 K/W = 1,41 W
  4. Sin embargo, los gráficos R_DS(on) vs V_GS e I_D vs V_DS parecen ser inconsistentes: Mirando el caso de V_GS = 3.5 V: En la figura 1, la tangente en el punto (V_DS=0.5V, I_D=10A) es aproximadamente 6A/0.5V lo que parece implicar un R_DS(on) = 0.5V/6A = 0.083 ohm. Mirando la fig. 3 sin embargo, el R_DS (encendido) es más como 0.048 ohm a 10A.

¿Cómo usar las hojas de datos de Diodes Inc?

Entonces, dada la hoja de datos, ¿cómo se calcularía I_DS (max) si se proporcionara algo de V_GS y algo de V_DS? Por ejemplo, V_GS = 6V y V_DS = 12V.

Tenga un +1 de mí, únicamente por leer una hoja de datos en ese detalle.
@jippie Gracias por la referencia, desafortunadamente eso explica por qué la potencia nominal del MOSFET es INFERIOR a la sugerida por las cifras de P_D y R_DS (encendido). En la hoja de datos a la que hice referencia, la potencia nominal es MÁS ALTA que la sugerida por P_D y R_DS (encendido) ... - ¡Lo primero es completamente lógico, lo último no debería ser físicamente posible!
1. I_Dmax generalmente se especifica en V_GS = 10 V o quizás 5 V para un MOSFET de nivel lógico. 2. I_Dmax no está limitado por la disipación de energía en la forma en que piensa: imagine pulsos de 100 ns con un ciclo de trabajo del 1%. En tal caso, sería posible pasar 30V/0.024Ohm = mucho más de 8A sin exceder el límite de disipación de energía y aun así destruir el dispositivo. Las especificaciones de la primera página suelen ser típicas en lugar de valores garantizados, por lo que no las tomaría demasiado en serio si se contradicen levemente en otros lugares. ¿Eso ayuda un poco?
También debo decir que la resistencia térmica no es una cantidad estática, sino que depende del tiempo porque el MOSFET tiene cierta capacidad de calor y tasa de difusión térmica. Los pulsos de corriente potentes e infrecuentes lo calentarán básicamente solo en la medida de su valor RMS, no instantáneamente hasta la incandescencia. Véase también (35352) .

Respuestas (1)

Sí, así es como funcionan las hojas de datos MOSFET. La clasificación de corriente máxima realmente significa "Esta es la corriente máxima que posiblemente pueda obtener a través de esta cosa, si de alguna manera no violara otras especificaciones en el proceso, aunque no tenemos idea de cómo hacerlo. Ponemos esto aquí porque creo que es genial, y tal vez alguien sea lo suficientemente tonto como para comprar un camión lleno de ellos antes de darse cuenta de que en realidad no pueden ejecutar la pieza a este valor para cualquier conjunto de condiciones del mundo real" .

Básicamente, cada uno de los límites del dispositivo se especifican por separado. Tienes que mirar lo que estás haciendo y revisar cuidadosamente cada uno. El límite real de la corriente suele ser la temperatura del troquel. Para verificar eso, mire el Rdson máximo para el nivel de su controlador de compuerta, calcule la disipación debido a su corriente, multiplíquelo por la resistencia térmica del troquel a la temperatura ambiente, agréguelo a su temperatura ambiente y compare el resultado con la temperatura máxima de funcionamiento del troquel. . Cuando calcula todo esto al revés para encontrar la corriente máxima que el dispositivo puede tomar antes de sobrecalentarse, generalmente encontrará que está muy por debajo de la especificación de corriente máxima absoluta.

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