¿Cómo puede sobrecalentarse este MOSFET? ¿Qué tan grande debe ser el disipador de calor?

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Tengo un circuito muy simple. Un MOSFET ( TK15D60U ) alimenta una cama de calor de 3 a 4 ohmios en 19.6 voltios. De mis cálculos esto resulta en 6.5Amps. El adaptador de corriente tiene sus especificaciones para tener un máximo de 6.32A pero parece funcionar bien. El MOSFET debe poder manejar 15Amps de drenaje continuo. El drenaje debe poder manejar 600v, de modo que 19.6Vdc esté bien.

La compuerta es accionada por un 25Vdc a través de una resistencia de 10k a la compuerta y de 100k desde la compuerta a la tierra (para permitir la fuga de la compuerta, pensé que era una buena cosa). Así que efectivamente hay (25vdc / 110k) * 100k = 22.7Vdc de voltaje en la puerta. El voltaje de la fuente de entrada es de 30 V, por lo que está por debajo del máximo.

Lo que puedo leer de la hoja de datos es que la resistencia de Drain-source ON @Vgs 10Vdc @ 10Amps es aproximadamente 0.15Ohm. Vamos a tomar 0.2. Realmente nunca pensé en la resistencia ON. Pensé que la puerta estaría completamente abierta, por lo que la resistencia debería ser mínima y la manejaría sin problemas. Pero cuando el MOSFET está activo, se vuelve demasiado caliente para tocarlo dentro de los 10 segundos aproximadamente.

Ahora esta parte es algo con lo que no estoy tan familiarizado. De ahí la pregunta. ¿Es cierto que la fórmula P = (I2) * R (Watt = Amperio cuadrado * resistencia) produce (6.5A * 6.5A) * 0.2Ohm = 6.5Watt que se disipa a través del MOSFET?

6.5Watt es mucho si me preguntas con un TO-220. ¿No lo es? ¿Qué tan grande debe ser el disipador de calor para manejar eso? ¿Debo enfriarlo activamente usando un ventilador? Todo lo que tengo ahora es este diminuto disipador. Este tema es probablemente una risa para los expertos que están por aquí.

    
pregunta Mike de Klerk

1 respuesta

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Calculo 7.5W en el peor de los casos con Rload = 3 y Ron = .2

I = 6.125A.

Eso al cuadrado * .2R = 7.5W.

Sí, eso es demasiado alto para un total de A220. En 83.3C / W, el canal al ambiente del dispositivo es un enorme aumento de temperatura de 625C .. Por lo tanto, se derretirá.

Puedes agregar un enorme disipador de calor, pero en realidad, necesitas encontrar un MOSFET diferente que tenga una resistencia de activación en el rango de miliohmios.

    
respondido por el Trevor_G

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