¿Cómo calentar el MOSFET en segundos?

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Estoy usando MOSFET de baja potencia (canal N-STP4NK60ZFP y canal P-IRF9530). El objetivo es construir un kit de demostración para que los estudiantes estudien las características térmicas del MOSFET en frecuencias y ciclos de trabajo variables. Canal P: tensión de umbral = -4 V; corriente de drenaje (a 25 ° C) = -12 A Canal N: Vt = -4.5 V, Id = 4 A

Con un voltaje de suministro de 9 V (lo siento, no 12v) y un voltaje de compuerta de 10 v, estoy tratando de calentar el transistor lo más rápido posible para ahorrar tiempo. Estoy usando una mayor resistencia de vatios. Pero, ¿cuál debería ser el valor de la resistencia para calentar ambos transistores?

    
pregunta Gokul Raju

4 respuestas

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A baja frecuencia de conmutación, la calefacción está determinada principalmente por RDSon (P = I 2 R). El STP4NK60ZFP es típicamente 1.7 & ohm; mientras que el IRF9530 es < 0.3 & ohm ;. Ambos FET están en un paquete TO220, por lo que el STP4NK60ZFP se calentará mucho más rápido que el IRF9530 a la misma corriente.

La resistencia térmica del STP4NK60ZFP es de 62.5 ° C / W en unión con el aire, que a 20 ° C ambiente corresponde a 82.5 ° temperatura del troquel a 1W de disipación. Probablemente desee una temperatura considerablemente más baja a baja frecuencia de PWM, llegando a un máximo de quizás 80 ~ 100 ° c en frecuencias más altas (por seguridad, no quiere que se caliente también ).

Por lo tanto, sugiero hacer R1 = 18 & ohm ;, que establece la corriente en 0.5A y debería elevar la temperatura del STP4NK60ZFP a aproximadamente 45 ° c cuando se enciende continuamente. A esta corriente, la temperatura del IRF9530 solo subirá unos 5 ° C.

    
respondido por el Bruce Abbott
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Si está manejando esos transistores con su señal de 10 V, entonces probablemente nunca se calentarán por sí solos, ya que los están utilizando como interruptores, por lo que no habrá una disipación de potencia significativa.

Si monta la resistencia en el mismo disipador de calor que los transistores, entonces se calentarán.

Si realmente desea que los transistores se calienten solos, entonces ajuste la señal de la unidad para que los mantenga en su región lineal.
Necesitas la caída de voltaje a través de un transistor y la corriente a través de él al mismo tiempo para que disipe mucha potencia y amp; calentar.
Si lo usas como un interruptor donde tienes uno u otro, no llegarás allí.

    
respondido por el brhans
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Se calentará muy rápido si no tienes ninguna resistencia.

Pero, por supuesto, no quieres provocar un incendio ...

Recomendaría colocar la resistencia entre los transistores, ya que está permitiendo que la corriente fluya a través de los transistores con PWM. Además, si ambos transistores están "encendidos", la corriente fluirá desde + 12V hasta -12V, así que elija un valor de resistencia que 24 / R = Imax de los transistores. Imax será el máximo permitido en la actualidad, probablemente esté en sus hojas de datos.

También sería escéptico de hacer tal demostración, una gran posibilidad de volar un transistor realmente caliente en la cara de alguien. Yo recomendaría usar gafas o retroceder. ¡He volado algunos en el pasado y me dolieron!

    
respondido por el Josh Jobin
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Este circuito es un desastre. Imagina que la onda cuadrada está dada por un MCU. Cuando la MCU es alta (5V), tanto el PMOS como el NMOS se encenderán cortocircuitando Vcc y GND.

La mejor manera para ti sería 1) Controle los 2 MOSFET a través de 2 pines separados de la MCU e implemente un operador inverso en el MOSFET inferior o superior.

2) Use un inversor en la puerta del mosfet inferior o superior, haciendo que uno de ellos se complemente al otro.

Nota: el PMOS superior debe estar volteado. La fuente y el drenaje deben invertirse.

    
respondido por el Board-Man

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