MOSFET: enlace
Controlador: enlace
¿Qué factores se deberían considerar al seleccionar un buen combo de MOSFET / controladores y por qué?
¿Por qué mi selección sería incorrecta o mala de acuerdo con esos factores si estoy operando a 150 kHz, 170 VCC, 3-4A?
(Creo que esta es una reformulación más independiente del tiempo / más útil para la comunidad de mi pregunta anterior)
Aquí hay un enfoque para buscar cuantitativamente un MOSFET que probablemente cumpla con los requisitos. Las ecuaciones utilizadas aquí se basarán en las del hilo "micro, MOSFET, y motores de CC ", pero se reorganizarán y reformularán para reflejar mejor los parámetros de la hoja de datos MOSFET.
Criterios estáticos básicos:
\ $ V _ {\ text {DS}} \ $ ~ \ $ 1.5 V _ {\ text {s-max}} \ $: \ $ V _ {\ text {DS}} \ $ no debería ser menor, pero tampoco debería ser mucho más alto que 1.5 veces el voltaje suministrado.
\ $ V _ {\ text {Drv-min}} \ $ > 2 \ $ V _ {\ text {th-max}} \ $: Si el voltaje máximo del variador es menor, la conducción del canal FET no se mejorará completamente.
\ $ \ text {$ \ Delta $ T} _ {J-A} \ $ < 50C: En el enfoque que se mostrará, el aumento de temperatura y la resistencia térmica de la parte se utilizarán para establecer los criterios generales de potencia. El objetivo es mantener la temperatura de la unión FET por debajo de 120 ° C, lo que haría un aumento de temperatura de 50 ° C incluso si la temperatura ambiente es de 70 ° C. Por supuesto, para una temperatura ambiente más razonable de 50C a \ $ \ text {$ \ Delta $ T} _ {JA} \ $ de 50C, se obtiene una temperatura de unión de 100C, que es lo que usaremos en la selección criterios
La potencia total disipada en el FET será el aumento de temperatura dividido por la resistencia térmica:
\ $ P_T \ $ = \ $ \ frac {\ text {$ \ Delta $ T}} {\ Theta _ {\ text {JA}}} \ $ = \ $ P _ {\ text {cond}} \ $ + \ $ P _ {\ text {sw}} \ $ = \ $ R _ {\ text {ds}} \ $ DC \ $ I_d ^ 2 \ $ + \ $ I_d V_s F _ {\ text {PWM}} \ tau \ $
donde DC = ciclo de trabajo y tiempo de cambio de FET \ $ \ tau \ $ = \ $ \ frac {2 R_g Q _ {\ text {mp}}} {V _ {\ text {drv}}} \ $,
Declararé, sin pruebas, que la potencia más baja se obtendrá al tener \ $ P _ {\ text {sw}} \ $ = \ $ P _ {\ text {cond}} \ $. Por lo tanto, en las siguientes ecuaciones, ambos \ $ P _ {\ text {cond}} \ $ y \ $ P _ {\ text {sw}} \ $ serán reemplazados por \ $ \ frac {\ text {$ \ Delta $ T} } {2 \ Theta _ {\ text {JA}}} \ $, o 1/2 \ $ P_T \ $.
Criterios de selección dinámica:
Luego, las ecuaciones de selección para \ $ R _ {\ text {ds}} \ $ y \ $ Q _ {\ text {mp}} \ $ se pueden escribir como:
\ $ R _ {\ text {ds}} \ $ = \ $ \ frac {\ text {$ \ Delta $ T}} {3 I_d ^ 2 \ text {DC} \ Theta _ {\ text {JA} }} \ $: Recuerde que \ $ R _ {\ text {ds}} \ $ aquí se escala 2/3 para tener en cuenta la temperatura de la unión de 100C y el coeficiente de temperatura positivo de \ $ R _ {\ text {ds}} \ $
\ $ Q _ {\ text {mp}} \ $ = \ $ \ frac {3 \ text {$ \ Delta $ T} V _ {\ text {drv}}} {4 I_d F _ {\ text {PWM} } R_g \ Theta _ {\ text {JA}} V_s} \ $
Ejemplo :
Para este caso, los parámetros que definen son:
Estos parámetros de búsqueda de rendimiento:
Aquí está el resultado de la búsqueda de Digikey
La mejor coincidencia fue una IPP600N25N3 , que tenía a \ $ Q _ {\ text {mp}} \ $ de 3nCoul, por lo tanto, para cumplir con los requisitos de disipación de energía, \ $ F _ {\ text {PWM}} \ $ tendría que reducirse a aproximadamente 50 kHz, o un disipador de calor sería necesario para disminuir la resistencia térmica.
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