Discrepancia en la información del Mosfet de potencia: características de la región frente a gráficos de carga total

Estoy tratando con Power N-Chanel Mosfets y, mientras miraba la hoja de datos de varias unidades, noté que la información sobre On-Region ( I D contra V D S ) y el cargo de puerta ( V GRAMO S contra q GRAMO ) no coincide. Antes de continuar, creo que sería útil mencionar las suposiciones que estoy haciendo al interpretar estos datos:

  • El gráfico de Gate Charge se obtiene suministrando corriente constante al dispositivo bajo prueba durante la conmutación (consulte la sección 2 en esta nota de aplicación de IR o la figura 13 en esta hoja de datos de ST ).
  • La operación de conmutación de corriente constante se realiza en 4 pasos. Primero, V GRAMO S aumenta hasta que se alcanza el voltaje umbral. Entonces I D comienza a subir hasta que se alcanza la corriente establecida por la fuente de corriente constante (comienza la Meseta). En tercer lugar, V D S disminuye hasta que el dispositivo entra en la región óhmica (finaliza la meseta). Finalmente, V GRAMO S sigue aumentando hasta que se alcanza el valor final.
  • Todos los gráficos en las hojas de datos se dan para los mismos valores de temperatura de unión.

El punto de conflicto es que, en el gráfico de carga de puerta, el voltaje de meseta para las condiciones de prueba dadas (es decir, V D S y I D ) es con frecuencia mucho más alto que el que deduciría utilizando la característica On-Region. Aquí hay un par de ejemplos:

El gráfico Gate Charge muestra que, para una I D del 50A la Meseta V GRAMO S es 4.74V. El V D S en este punto debe estar muy cerca de 20V.

--

Verificar el gráfico En-Región muestra que para, el mismo V D S y V GRAMO S valores, el I D debe ser claramente superior a 160A.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Tengo entendido que estas cifras deben coincidir. Le agradecería mucho si pudiera ayudarme a entender por qué este no es el caso. He intentado contactar con los fabricantes pero hasta ahora ninguno me ha respondido.

Este comportamiento también se puede ver en otros Mosfets. No pondré las imágenes aquí, pero aquí están los enlaces a sus hojas de datos si está interesado en consultarlas:

Este no es siempre el caso, hay algunos dispositivos donde los valores coinciden:

También me gustaría saber cómo mantienen Tj en 25 al bombear V D S I D = 1000 W en él (o donde falla mi suposición).
Pulsos realmente diminutos con un fregadero súper grande
@SunnyskyguyEE75 tiene razón. Las pérdidas generadas durante un pulso corto (encendido - conducción - apagado) son muy bajas, lo que permite que la temperatura del dispositivo se mantenga bastante constante.
Creo que descubrí la razón de esta discrepancia. Publicaré una respuesta pronto, pero necesito algo de tiempo para asegurarme de que mi análisis sea correcto.

Respuestas (1)

Creo que los valores de Fig 8 Vds, Ids solo representan 1 punto en la curva de conducción que no es constante durante la región de carga de meseta.

Este dispositivo que agrega una curva Vds de doble eje Y para la figura 8 en el límite fijo de 50A brinda más información y puede responder a su consulta.

Se supone que comprende que la corriente Id está limitada al valor indicado en el gráfico y también por Vds/Ron controlado por Vgs durante el rango de carga dinámica total. Generalmente Q aumenta a medida que disminuye RdsOn.

Dado que Q=CV, considere también Ic=C *dV/dt + V * dC/dt cómo afecta esto al ruido de conducción durante la conmutación.

Gracias por su respuesta. Durante un proceso teórico de encendido, el V D S y I D los valores dados en el gráfico de Gate Charge solo estarán presentes simultáneamente en un instante, eso es correcto. Primero aumenta la corriente, luego se alcanza la meseta y luego el voltaje comienza a caer. Esto, sin embargo, no explica por qué la información no coincide entre ambas cifras. Por ejemplo, en la hoja de datos que proporcionó, la figura 1 muestra que para un voltaje de meseta de 2,8 V, la corriente debe ser de aproximadamente 110 A y no de 50 A como se indica en la figura 8. ¿Qué me estoy perdiendo?
¿Tolerancias? ¿Nominal?
¿Quiere decir que las diferencias en la corriente podrían deberse a las tolerancias de los parámetros y gráficos? Esa podría ser una explicación para esto, pero tener tolerancias tan grandes (>100%) parece extraño.