¿Cómo calcular el aumento térmico del MOSFET?

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A continuación se muestra el MOSFET que estoy usando en mi fuente de alimentación (Topología - convertidor directo): PSMN1R8 -40YLC La potencia estimada disipada en el MOSFET (incluidas las pérdidas del interruptor) es de 4 W

Mi intención es calcular el aumento de temperatura en el MOSFET debido a la disipación de potencia en el MOSFET.

Comprensión básica, Tj = Ta + RΘja * Pd -------------- Eqn (1)

Tj = Temperatura de unión

Ta = temperatura ambiente (tomando como 25 ° C)

RΘja = Unión a resistencia térmica ambiental

Pd = Potencia disipada en el MOSFET

La siguiente es la única información térmica disponible en la hoja de datos,

La información disponible es la resistencia térmica desde la unión hasta la base de montaje.

Q1) ¿Puedo calcular la temperatura de la unión (usando la ecuación (1)) usando la resistencia térmica de la unión a la base de montaje?

P2) Comprendí que la resistencia térmica de la unión al ambiente está más relacionada con el área de PCB y otros factores, pero ¿podemos calcular la resistencia térmica de la conexión ambiental utilizando la resistencia térmica de la base de montaje de la unión?

    
pregunta vt673

2 respuestas

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Q1) Sí, puede, si asumimos que la base de montaje está a 50 ° C, luego, utilizando disipación de 4 W y resistencia térmica de 0,55 K / W (valor máximo) de la unión a la base obtenemos:

Tj = 50 ° C + (4 W * 0.55 ° C / W) = 52.2 ° C

P2) Sí, el método de cálculo es el mismo que el anterior y el "punto de inicio" será la temperatura ambiente en lugar de la temperatura de la base de montaje y simplemente sumará las resistencias térmicas:

Tj = Ta + Pd * (Rth_amb_to_base + Rth_base_to_juntion)

    
respondido por el Bimpelrekkie
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¿Puedo calcular la temperatura de la unión (usando la ecuación (1)) usando térmica   resistencia de la unión a la base de montaje?

Se puede, pero se supone que la base de montaje tiene cualidades de disipación de calor perfectas, es decir, se supone que la base permanece a la temperatura ambiente. En realidad, la base de montaje también tendrá una resistencia térmica y esto será en serie con la resistencia térmica del dispositivo: -

Enlaimagendearriba,laresistenciatérmicatotalalambientees:-

Rjc+Rcs+Rsa

DondeRjceslaresistenciatérmicacitadaenlahojadedatosdelMOSFET.RcseslapequeñaresistenciatérmicadebidaalmontajedelMOSFETenundisipadortérmicoyRsaeslaresistenciatérmicadeldisipadortérmicoalaireyestotambiénsuponeunciertoflujodeaireyunaposiciónóptimadeldisipadortérmico.

fuente de la imagen .

  

Entendí que la resistencia térmica de la unión al ambiente es más   relacionado con el área de PCB y otros factores, pero todavía podemos calcular el   Resistencia térmica de la unión ambiente utilizando resistencia térmica de   base de montaje de unión?

La explicación anterior que he dado debería aclarar esto ahora, pero no asumas que el ambiente local se mantendrá a 25 grados centígrados. Depende de que la eliminación del calor sea razonable.

También tenga en cuenta que el dispositivo que ha elegido está destinado a las aplicaciones de conmutación en las que el voltaje de la fuente de la puerta está configurado intencionalmente para encender el MOSFET casi por completo. Si está considerando utilizar este MOSFET para aplicaciones de limitación de corriente o lineales, debe tener cuidado con el escape térmico cuando el voltaje de la compuerta está por debajo de unos pocos voltios ( Spirito effect ).

    
respondido por el Andy aka

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