Disipación de potencia de Power Mosfet

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Estoy haciendo la disipación de poder de un mosfet de poder. Mis requisitos de diseño son: -

  1. 20A @ 12-20V (la temperatura ambiente será de alrededor de 50 grados Celsius)

El mosfet que estoy usando es: -

enlace

Mis dudas son: -

En la hoja de datos, han dado 2 tipos de disipación de energía como se muestra a continuación: -

Entiendoqueestánenuncasodiferente&temperaturaambiente,pero¿quésignificanenrealidad&¿Cómousarestosdatos?

Enunatablamásquehandado:-

Rja se da & Se da rjc Rja = Rjc + Rca. Rca no se menciona en ninguna parte porque podría depender del diseño de PCB, pero aún así, ¿cómo calculo Rca para hacer mi análisis térmico?

En general, ¿qué uso en realidad para el análisis térmico? Si @ una temperatura de unión supuesta de 70 grados c, mi Rdson es 20 mE & Mi corriente es 20A. calculando: -

P = (I2) Rdson = 400 * .02 = 8W.

¿Está bien 8W a través de este mosfet? Si no, ¿cómo demostrarlo? Si es así, ¿cómo validar?

    
pregunta Oshi

3 respuestas

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Entiendo que están en un caso diferente & temperatura de la Unión   pero ¿qué significan realmente & ¿Cómo usar estos datos?

Usando el ejemplo de que la temperatura de la caja está controlada / limitada a 25 grados centígrados, la especificación dice que puede disipar 71 vatios. Ahora mire la unión máxima a la resistencia térmica de la caja: dice 2.1 degC / watt.

Por lo tanto, para 71 vatios esperaría que la unión aumentara a 149 grados centígrados por encima del caso. Esto se relaciona muy bien con el caso que se fija en 25 grados centígrados porque 25 + 149 = 174 grados centígrados - bien, una ligera discrepancia con la temperatura máxima de unión indicada.

8 vatios elevarían la unión en casi 17 grados centígrados por encima de la caja. Sin embargo, al utilizar el valor "Estado de estado estacionario máximo de la unión con el ambiente", 8 vatios elevarán la unión hasta 8x50 ° C porque ahora, el caso no se "mantiene" en algún valor. Por eso necesitas un disipador de calor.

Si eligió un disipador de calor con una clasificación de 3 grados C por vatio (conexión física de la carcasa a ambiente), utilice esa figura (3 grados C / vatios) más la unión a la caja (2,1 grados C / vatios) para obtener un número combinado de 5.1 degC / vatio. Por lo tanto, para una temperatura de unión de no más de 175 grados centígrados en un ambiente controlado de 25 grados centígrados, el aumento de temperatura de 150 grados centígrados por 5.1 grados centígrados le proporciona la potencia continua máxima, es decir, 29.4 vatios.

Un disipador de calor de 16.65 grados C / vatio estaría en la cúspide de tolerar una disipación interna de 8 vatios porque 16.65 (externo) + 2.1 (empalme a caja) = 18.75 y 150/8 = 18.75.

¿Esto ayuda? Quizás estas imágenes simplificadas sean: -

    
respondido por el Andy aka
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8 vatios le darían 8W x 50 grados C / W o 400 grados Celsius por encima de la temperatura ambiente para que no haya disipador de calor. (no es bueno)

Con un disipador de calor, tendrá 8W x 2.1 degC / W o 16.8 grados por encima del ambiente en la superficie del disipador de calor. Tendrá que agregar el disipador de calor RjA que también se indica en grados C / W.

Es probable que el montaje en la placa no sea adecuado para el disipador de calor, así que planea encontrar un disipador de calor para esta parte.

    
respondido por el John Birckhead
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Dado que la temperatura máxima es de 174 grados para la unión. Entonces, si el caso es de 25 grados, lo que es diferente de la situación del ambiente es de 25 grados, entonces 71 vatios es (174 - 25) grados / 2.1 grados / vatio. De ahí es de donde provienen los 71 vatios. Por cierto, puedes usar una especie de disipador de calor para mantener el estuche a una temperatura de 25 grados.

Y si echamos un vistazo de dónde provienen los 36 vatios (a 100 grados) aplicando la misma lógica. Si el caso es de 100 grados, entonces 36 = (174-100) /2.1. 174 grados es el máximo, 100 grados es el caso, no el ambiente.

    
respondido por el Michael M

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