MOSFETの電力損失の計算-Diodes Inc.データシート


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Diodes Inc.のデータシートを見ると、MOSFETの消費電力制限の計算に問題があります。

例:DMG4496SSS http://www.diodes.com/_files/datasheets/ds32048.pdf

彼らは1ページで指定します

  • I_D(max)= 8A @ V_GS = 4.5V(R_DS(on)= 0.029オームの場合)

ただし、データシートには2ページ目も記載されています。

  • 電力損失P_D = 1.42 W
  • ジャンクション温度T_J = 150°C
  • 熱抵抗R_ \ theta = 88.49 K / W

そして3ページ目:

  • R_DS(on)@ V_GS = 4.5V、I_DS = 8A約0.024オーム

私にとってこれは1つの大きな混乱のように見えます。

  1. P = 0.029オーム*(8A)^ 2 = 1.86 Wこれは、ページ2のP_D = 1.42 Wの許容消費電力より大幅に大きい
  2. 3ページのR_DS(on)= 0.024オーム値でも、P = 1.54は許容消費電力よりも大きい
  3. 許容電力損失の数値は少なくとも自己矛盾のない値です:P_D =(T_J-T_A)/ R_ \ theta =(150°C-25K)/ 88.49 K / W = 1.41 W
  4. ただし、R_DS(on)とV_GSのグラフ、およびI_DとV_DSのグラフは一貫していないように見えます。V_GS= 3.5 Vの場合を見てください。図1では、点(V_DS = 0.5V、I_D = 10A)の接線は約6A / 0.5Vは、R_DS(on)= 0.5V / 6A = 0.083オームを意味するようです。イチジクを見てください。ただし、R_DS(on)は10Aで0.048オームに似ています。

Diodes Incデータシートの使用方法

データシートを考えると、V_GSとV_DSが提供されたI_DS(max)をどのように計算できますか?たとえば、V_GS = 6VおよびV_DS = 12V。


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データシートを詳細に読むためだけに、+ 1をもらってください。
PlasmaHH 2016


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@jippie参照ありがとうございます。残念ながら、MOSFETの電力定格がP_DおよびR_DS(on)の数値で示されているよりも低い理由を説明しています。私が参照したデータシートでは、電力定格はP_DおよびR_DS(on)で提案されているよりも高くなっています...-最初のものは完全に論理的であり、後者は物理的に可能ではないはずです!
ARF

1. I_Dmaxは通常、ロジックレベルMOSFETの場合、V_GS = 10Vまたはおそらく5Vで指定されます。2. I_Dmaxは、消費電力によって制限されていません。デューティサイクルが1%の100nsのパルスを想像してください。このような場合、消費電力の制限を超えずに30V / 0.024Ohm = 8Aをはるかに超えて渡すことが可能ですが、それでもデバイスは破壊されます。最初のページの仕様は多くの場合、保証された値ではなく典型的なものであるため、他の場所で少し矛盾している場合は、あまり真剣に受け止めません。それは少し役に立ちますか?
Oleksandr R.16年

また、MOSFETには一定の熱容量と熱拡散率があるため、熱抵抗は静的な量ではなく、時間に依存しているとも言えます。まれで強力な電流パルスは、基本的にRMS値の範囲までのみ加熱し、瞬間的には白熱光にはなりません。(35352)も参照してください。
Oleksandr R.

回答:


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うん、それはMOSFETのデータシートが機能する方法です。最大電流定格とは、「これが他の仕様に違反していないとしたらどうすればよいかわからない場合に、これを介して発生する可能性のある最大電流です。それはクールだと思います、そして誰かが実際の状態のどのセットでも実際にこの値で部品を動かすことができないことに気付く前にトラックの荷を買うほど馬鹿げているかもしれません

基本的に、デバイスの各制限は個別に指定されます。あなたは自分がしていることを見て、それぞれを注意深くチェックする必要があります。電流の実際の制限は通常、ダイの温度です。これを確認するには、ゲートドライブレベルの最大Rdsonを見て、電流による損失を計算し、それをダイから周囲への熱抵抗で乗算し、それを周囲温度に加算して、結果を最大ダイ動作温度と比較します。 。これらすべてを逆に計算して、デバイスが過熱する前に取ることができる最大電流を見つけると、通常、それは絶対最大電流仕様をはるかに下回っています。

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