IRF530 se pone muy caliente

  

¿Cómo es que esto está sucediendo? Estoy por encima del umbral de voltaje de 4 V, por lo que asumo que el FET no está en un estado lineal.

La hoja de datos FET especifica RdsON para Vgs = 10V. No se especifica para 5V. Por lo tanto, no conducirá completamente y actuará como una resistencia. El voltaje de umbral es el Vgs en el que comienza a conducir solo un poco, necesita mucho más para tener una buena conmutación.

Solución: use un FET con RdsON especificado para Vgs = 5V, y RdsON adecuadamente bajo. Para 6A y sin disipador de calor, apunte a 15 mOhms o menos. Hay muchos de estos FET.

Su problema es insuficiente Vgs para el dispositivo elegido. Por lo tanto, no es el RdsOn clasificado.

Los MOSFET vienen con muchos números de pieza diferentes, con filtros de búsqueda de distribuidores para ayudar a la selección.

¿Cómo puedes elegir uno para mantenerte fresco?
¿Cuánto cuesta un disipador de calor frente a un FET mejor? Área de cobre? Alumbre. sub.?
¿Cuantos necesitas? 1? 1k? +?

Generalmente para PWM lento, alta corriente, baja tensión;

• considere los dispositivos clasificados para > 5 veces la corriente que planea usar. por ejemplo, > = 30A
• Asegúrese de que RdsOn esté calificado en su Vgs disponible
  • o en otras palabras Vgs > > 2x Vgs (th) pref. 3x.
• prefiera SMD sobre THT para una mejor transferencia de calor a la placa si es adecuado
• siempre realice un análisis de resistencia térmica del aumento de temperatura, incluido el enfriamiento de la carcasa y del ambiente, o la falta de este.

Este cambio:

• reducir la pérdida de calor, reducir el costo del diseño térmico y solo aumentar ligeramente el costo del FET, pero multiplicar la capacitancia de entrada a la puerta

Ejemplo:

IRFH5301 $ 1.25 (1pc) 1.85 mOhm @ 50 , 10V

Alternativas

Use 12V para impulsar la compuerta 1k de la compuerta, 1k hacia abajo del divisor de 24V y el apagado con un inversor NPN adicional para cerrar la compuerta.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Los valores de R se pueden aumentar ligeramente para reducir Pd. con Ciss afectando el tiempo de crecimiento.

Mientras que otros han respondido adecuadamente a la pregunta, pensé que lo abordaría desde otra perspectiva, con el fin de darle una idea de cómo leer las hojas de datos.

Vuelva a la hoja de datos de su IRF530 y observe la clasificación de Vgs (th) de 2 a 4 voltios. Ahora mira de cerca. Tenga en cuenta que a la tensión nominal, la corriente de drenaje solo será de 250 uA. Incluso a 5 voltios de unidad de compuerta, no está garantizado que obtenga mucho más que esto, y esto explica su alta Rds. Ahora, es cierto que 4 voltios es el peor de los casos, y seguramente lo estás haciendo mejor que esto, pero es el meollo del problema.

Ahora mire la figura 3. Esto trata del comportamiento "normal", en lugar del peor de los casos. A un voltaje de compuerta de 5 voltios, solo puede "esperar" de 3 a 4 amperios de corriente, y desea 6, por lo que esto también debería advertirle.

Finalmente, mire la figura 4, Rds vs temperatura, y observe cómo aumenta. Esto permite que la temperatura se estabilice, en lugar de huir. Es muy útil para conectar FET en paralelo, ya que si uno está acaparando la corriente, su resistencia aumentará y atraerá menos corriente, lo que permite compartir la misma corriente sin demasiada molestia por su parte. Esto contrasta con los BJT (transistores de unión bipolar) cuya resistencia efectiva disminuye con el aumento de la temperatura, lo que puede provocar un fallo térmico fuera de control.