Estoy diseñando un controlador de tira de LED RGB, y para los MOSFETS para la conmutación de potencia PWM, estoy buscando usar el PSMN022-30PL. Tiene un límite de voltaje de 30v y puede suministrar hasta 30 amperios, que es más que suficiente para los 12v 2-5A que probablemente consumirán las tiras.
Mi pregunta es, ¿podría escapar sin usar un disipador de calor en el MOSFET? Sé que esta información está en alguna parte de la hoja de datos, pero me está costando encontrarla en esta hoja de datos en particular.
La parte de Digikey: http://www.digikey.ca/scripts/DkSearch/dksus.dll?Detail&itemSeq=189591108&uq=635906524369115920
La hoja de datos: http://www.nxp.com/documents/data_sheet/PSMN022-30PL.pdf
La disipación estática con una unidad de 4,5 V será de aproximadamente 1,3 W* como máximo a 5 A. No se molestan en especificar la unión de resistencia térmica al aire, pero normalmente es algo así como 65 °C/W para un TO-220, por lo que en un recinto de 50 °C (fácil en un día cálido) podría estar funcionando a 135°C Tj, que está muy por encima del máximo absoluto. Por lo general, si tiene suerte, no es conservador, el MOSFET funcionará a 'solo' 116 ° C, que está dentro de la clasificación máxima. Pero aún no hemos comenzado a cambiar. El peor de los casos será cuando la tira de LED esté casi a su máximo brillo.
(Por cierto, será un poco mejor si usa una unidad de 10 V, más como un máximo de 0,8 W, lo que sería aceptable, al menos en algunas aplicaciones poco exigentes (no si necesita una confiabilidad realmente alta o tiene que lidiar con calor) Estos son diseños basados en las especificaciones del peor de los casos, si tiras los dados la mayor parte del tiempo, lo harás mejor).
Sin embargo , debe agregar las pérdidas de conmutación; dependerán de la fuerza con la que maneje la puerta. Si está utilizando una frecuencia PWM baja como 120 Hz y un potente controlador de compuerta de 10 V, minimizará las pérdidas, pero si intenta controlarlo directamente con un pin de puerto de microcontrolador, creo que tendrá pérdidas excesivas. Es posible calcular las pérdidas en función de la carga de la puerta, la frecuencia PWM y la corriente disponible de su controlador. Si está diseñando un producto real, debe hacerlo. Hay una pequeña cantidad de capacitancia desde la puerta hasta el drenaje, que se magnifica por el efecto Miller a medida que cambia el MOSFET. Su controlador tiene que suministrar esa corriente más cargar el condensador de puerta.
* La disipación de potencia de conducción es simplemente pero el valor máximo de Rds(on) será más alto hasta en un 50 % si la unión está caliente.
Mira los higos. 12 y 13. Creo que deberías estar bien sin un disipador de calor. A Vgs = 10 V, los Rds serán de unos 20 mOhm a 25 °C y 30 mOhm a 100 °C, lo que corresponde a 500 y 750 mW a 5 A (estado estable). Más alto a Vgs más bajos. El proceso de conmutación se suma a la potencia disipada y comienza a tener importancia a frecuencias más altas.
AKR
Spehro Pefhany