Calcular la temperatura de la unión de MOSFET durante el pulso

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Quiero saber qué tan caliente se calienta la unión durante un pulso de 300 A de 400 A de corriente máxima.

Hoja de datos de MOSFET, Hoja de datos

De la hoja de datos encontré este gráfico,

Para un pulso de 300 us o 3 * 10 ^ -4 segundos, encontré Zth = 0.04 K / W

Entonces, si I = 400 A y Rdson = 0.07 ohmios (De la hoja de datos), entonces

P = I ^ 2 * R = 400 ^ 2 * 0.07 = 11200 W

Luego, Zth = 0.04 * 11200 = 448 K = 175 grados Celsius

Por lo tanto, la temperatura de unión = 175 + ambiente (suponiendo 30) = 175 + 30 = 205 C

¿Eso es correcto?

    
pregunta Deadshot

2 respuestas

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Su matemática parece razonable ... sin embargo, ese dispositivo no resistirá cerca de 400A. Especialmente no para 300uS.

Mirandolacurvadeoperaciónsegura...Elmáximoquepuedehacerpara300uSesaproximadamente100AsisuVdsesinferiora20V.

Así que, básicamente, la temperatura está en silencio. Dejarás salir el humo.

    
respondido por el Trevor_G
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Pongamos alguna teoría genuina en este tema.

El cubo de silicio de 1 micrón tiene un temporizador térmico de 11.4 nanosegundos.

El cubo de silicona de 10 micrones tiene Timeconstant 100X más lento, o 1140 nanoSegundos (1.14uS)

El cubo de silicio de 100 micrones tiene a Timeconstant 100 veces más lento, o 114 microsegundos.

Con obleas a menudo procesadas como discos de silicona de 300 micrones de espesor, el Timeconstant es 3 * 3 más lento, o sea 1000 uS o 1 milisegundo.

Ahora coloquemos esta placa de silicona de 0.3 mm de espesor sobre una placa de cobre de 3.000 micras (3 mm) (¿la pestaña de montaje del TO-220?) que con 10 veces más de espesor hace que el Timeconstant térmico sea otro 10X10 más lento, hasta 100 milisegundos . Podemos hacerlo porque las Taus térmicas de silicio y de cobre son casi iguales.

¿Qué significa todo esto? A menos que la duración del pulso sea > 0.1 segundos, casi todo el calor TIENE QUE PERMANECER dentro del silicio / cobre. La capacidad térmica de esa estructura bimetálica almacenará el calor durante ese pulso de 0,1 segundo (o más corto).

Puedes configurar un modelo de elementos finitos. O utilice estas reglas de oro siguientes.

En 11.4 nanosegundos, la mayor parte del calor se propaga a menos de 1 micrón.

En 1140 nanosegundos, la mayor parte del calor se propaga a menos de 10 micrones.

En 114000 nanosegundos (114 microSegundos), la mayor parte del calor se propaga a menos de 100 micrones.

etc etc

    
respondido por el analogsystemsrf

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