¿MOSFET de canal P para 100A?

La fórmula básica para fumar partes depende de la resistencia térmica del aumento de la temperatura por pérdida de potencia en ['C / W] para la clasificación del disipador térmico.

Pout = 50A * 14.4V = 770 Watts

Sin embargo, cuando se suministra una onda sinusoidal a un rectificador con una batería que actúa casi como un cortocircuito, las corrientes pico pueden ser > > 10 veces más, lo que aumenta el requisito ahora a > > 500A pk

• Con 2,2 mΩ y corrientes a corto plazo de > > 100A para una batería agotada I ^ 2R = 22Watts con un buen disipador de calor al chasis con aislante y pegado.

Para minimizar la caída de Vds, Y tiene suficientes Vgs ahora necesita un interruptor Pch con control de puerta a tierra Y tiene control de puerta preciso.

Use un Pch y decida qué umbral deshabilitar el interruptor. Elegí aproximadamente el divisor R de 13.2 V con un comparador Darlington de 1.1 V de un hombre pobre. (funciona) Es posible que el umbral deba corregirse ligeramente a 13.4 V como un umbral. Dado que la corriente de drenaje es baja, el umbral de entrada al Darlington también es bajo, 1.1 V a 1 mA

$ 2.20 (1pc) 2.2pq.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

El umbral Vbat para la ganancia de voltaje Vgs es > 1k, por lo que el umbral amplifica Vgs para pasar rápidamente más allá del umbral de encendido ON de 1.2 a 2.2V con solo un cambio de mV en V + .. el único inconveniente es que el umbral no es muy preciso (5%) y tiene un NTC de -2.1mV / 'C, que se traduce a 21mV /' C del cambio de umbral de la batería o una deriva de 13.2 +/- 0.4V para +/- 20'C, por lo que se recomienda 13.5V.

  

Me pregunto qué hice mal

Lo que hizo mal no fue entender los voltajes máximos que pueden provenir de un alternador y cómo estos superarán fácilmente el voltaje máximo de la fuente de la puerta para ese dispositivo (+/- 20 voltios).

Debería haber utilizado un diodo de protección Zener de 15 voltios en la fuente de la puerta y una pequeña resistencia de colector para limitar la corriente en el Zener cuando el alternador produce picos. El BC337 también es un dispositivo riesgoso de usar, ya que su especificación de voltaje máximo es de solo 45 voltios.

Los circuitos automotrices como este son realmente difíciles de obtener confiables sin tener que usar dispositivos con capacidad de 100 voltios.

Decidir contra el canal P: activación involuntaria y fuga térmica

En retrospectiva, creo que un canal P con pull-up, donde cambia el voltaje de la fuente, no es un buen enfoque de diseño, ya que el cambio de voltaje puede disparar un pequeño voltaje a través de los Vgs, que a su vez permite la corriente pero alta resistencia, lo que podría causar un desbordamiento térmico y una activación involuntaria.

En su lugar, utilice NPN de lado alto: el lado bajo no se puede conectar a través de un canal N, porque se desea una conexión constante del chasis para una mejor conexión a tierra y un cableado más sencillo.

Por lo tanto, un canal N en el lado alto parece ser la mejor opción, pero requiere un circuito de refuerzo para proporcionar un voltaje de compuerta de 10 V por encima de la fuente.

Reduciendo los problemas térmicos: Además, he concluido que el uso de varios MOSFET de canal N me permitirá reducir los efectos actuales de manera significativa. Por ejemplo, al usar dos MOSFET, cada uno experimenta la mitad de la corriente, pero la cuarta parte de la disipación de potencia.

Y como el problema más grande es la disipación de energía, probablemente obtendré tres MOSFET con disipadores de calor. A 33 A cada una y 2.5 mOhm, la ganancia de calor será de 2.7 w.

Resolviendo problemas de sobretensión: también intentaré agregar un diodo Zener a 20 V a través de un fusible de 500 mA para ver si ocurre una sobretensión a pesar de que la batería principal del automóvil está en paralelo. Si resulta ser un problema, agregaré un Zener de 16 V con una resistencia y probaré nuevamente, para ver si el problema se ha resuelto.