Hot MOSFET DC-DC Boost Converter

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Qué: Estoy diseñando un convertidor DC-DC Boost para un panel solar con un punto de máxima potencia de seguimiento (MPPT).

Configuración: Estoy usando un controlador MOSFET TPS2819 conectado a un N-MOSFET FQD16N25C. El TPS2819 es accionado por una fuente PWM de 5V a ~ 500Hz. Con el ciclo de trabajo establecido en aproximadamente el 50%.

Problema: El FQD16N25C se calienta mucho con una carga resistiva de 48ohm en la salida.

A continuación se muestra el esquema de la etapa del convertidor elevador:

SeconectóunafuentedealimentacióndeCCalaentrada(VsolaryGND).Secolocóunaresistenciade48ohmiosenlasalida(VbattyGND)

AquísemuestralaformadeondaVdsdelmosfet.Conunvoltajedeentradade2.64V,elconsumodecorrientees1.687A

Por lo que he leído sobre los MOSFET de mejora N, lo que puede estar sucediendo es que el MOSFET funciona en la región del triodo lineal en lugar de la saturación completa. Sin embargo, no estoy exactamente seguro de cómo resolver esto

    
pregunta Dub

3 respuestas

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Parece que estás conduciendo el MOSFET con una señal de 5V p-p; por lo general, esto no es suficiente para encender adecuadamente estos dispositivos, por eso se calienta tanto. También agregaré que no ha elegido un FET excelente para esta aplicación: es un FET de 250 voltios con una resistencia de activación de por lo general 0.22 ohmios. Claramente, la tensión máxima que está generando será de aproximadamente 50 V (debido a la limitación nominal de 63 V en la salida): debe buscar un MOSFET con una décima parte de la resistencia de encendido y conducirlo al menos a 10 V pp.

En resumen, diría que esta es una mala elección de MOSFET.

    
respondido por el Andy aka
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El mínimo = 2V y el máximo = 4V al que se refiere son Vgs (th), o el rango de voltaje de umbral de Vgs. La tensión de umbral puede variar debido a las variaciones del proceso de fabricación, pero la hoja de datos garantiza que estará entre 2 y 4V.

Vgs (th) es el voltaje al que se enciende el mosfet, pero no está completamente activado. El mosfet no funciona de forma digital. La resistencia de activación, Rds (activado), depende de Vgs. En general, cuanto más altos son los Vgs, mejor es la resistencia de encendido. Sin embargo, Vgs está limitado por el grosor del óxido de la puerta (un dieléctrico). Demasiado alto Vgs y el dieléctrico se descompone.

    
respondido por el 2over0
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Lo que otros respondedores han dicho es correcto, pero además necesita cambiar la frecuencia. 500Hz es demasiado bajo.

La corriente en el inductor aumentará a ~ 40Amps / ms con entrada de 2V. Como 500Hz es 1ms a tiempo, la corriente a través del FET está tratando de ser 40A. Necesitas reducir el tiempo de encendido a 50kHz o menos. La corriente solo aumentará a aproximadamente 400 mA con una unidad de 50 kHz.

kevin

    
respondido por el Kevin White

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