Cómo calcular el amperaje máximo utilizable de un mosfet basado en una temperatura

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Con 3.3v en la puerta & 12v en el desagüe, ¿cuántos milliAmpere puedo dejar fluir a través de este mosfet manteniéndolo en una temperatura razonable?

y

¿Qué es una temperatura razonable?

40,60,80 o más ° C

Acabo de recuperar 3 IRLL3303 n-type mosfets. Y un amigo me preguntó si podía hacerle una lámpara rgb led (gratis). Estoy tratando de descifrar cuántos amperios puedo dejar fluir a través de esos mosfets pero también mantener una temperatura baja.

  1. Estoy usando un 3.3v mcu.
  2. la volatilidad de las tiras de led es 12v.
  3. todo debe mantenerse a una temperatura razonable incluso en verano (temperatura ambiente máxima de 37 ° C).

Probé diferentes cálculos de varios sitios, pero siempre obtengo valores diferentes y la mayoría de las veces no puedo encontrar todas las variables necesarias en la hoja de datos.

He vinculado la hoja de datos, pero aquí está lo importante:

  

RDS (encendido) 0.045Ω (VGS = 4.5V, ID = 2.3A) pero uso 3.3v en la puerta.

     

Disipación de potencia (montaje en PCB) 1.0 W

     

Factor de reducción lineal (montaje en PCB) 8.3 mW / ° C

     

Rango de temperatura de empalme y almacenamiento -55 a + 150 ° C

     

Unión a Emb. (Montaje en PCB, estado estable) normal = 93 ° C / W máx = 120 ° C / W

    
pregunta cocco

2 respuestas

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En la hoja de datos de la Fig. 2, puede ver una curva con diferentes valores VGS. Usando la curva más baja (3.0 V), puede ver que cruza 2 A a 0.2 V (es una escala log-log). Por lo tanto, la resistencia de encendido es 0.2 / 2 = 0.1 ohm. Esto es a +150 ° C, que también es la temperatura máxima permitida en la unión (esto es bastante caliente y podría quemarle el dedo si lo toca). Tenga en cuenta que esto es en realidad una gráfica típica, no un valor de peor caso garantizado, pero en la práctica, los FET están dentro del 20% de este valor. Por lo tanto, asumamos 0.12 ohm.

Si no tiene un disipador de calor real, podría ser razonable suponer una resistencia térmica de 100 grados / W (si está montado en una lámina grande de metal, puede ser de 30 grados / W o menos). Suponiendo un ambiente de 60 grados (también muy cálido), y permitiendo un cruce de hasta 150 C, puede tener un aumento de temperatura de 150-60 = 90 grados. A 100 grados / W, esto permite una disipación de 90/100 = 0.9 W.

Al usar P = I ^ 2 * R, y 0.12 ohmios se obtiene una corriente de sqrt (0.9 / 0.12), o algo más de 2 A.

El valor de la tira de LED de 12 V no importa directamente (siempre que la calificación VDS máxima del FET supere este valor).

En casos como este, siempre es mejor estar en el lado seguro y redondear los cálculos hacia el lado 'seguro'.

    
respondido por el jp314
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No se garantiza que este MOSFET en particular se encienda 'muy bien' con 3.3V en la puerta. Sugiera si su tiempo es libre, ponga un poco menos de 3.3 V en la puerta y mida Rds (activado) para cada parte. Multiplique ese número por 1.5 y use ese número para el Rds 'caliente' (activado), ya que aumenta con la temperatura. O simplemente compre algunos MOSFET de puerta de nivel lógico mejores.

También deberá calcular la temperatura más desfavorable dentro de su envolvente y elegir la temperatura máxima de la unión para operar, y decidir si está utilizando la huella mínima recomendada o algo mejor.

Por ejemplo, si utiliza la huella mínima recomendada y desea una temperatura máxima de la unión de 120 grados C con un ambiente máximo de 70 grados C, puede permitir un aumento de 50 grados C. Eso es aproximadamente una disipación permisible de 400 mW, por lo que si desea obtener 700 mA debe tener un Rds frío (activado) con (digamos) 3.1V Vgs de aproximadamente 0.54 ohmios. Tiene una posibilidad a ese nivel y una mejor oportunidad en 350 mA.

    
respondido por el Spehro Pefhany

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