Выбор MOSFET для использования DC

9

У меня есть общий вопрос относительно выбора MOSFET. Я пытаюсь выбрать MOSFET для использования DC. Я рассчитываю заменить 5А 24В реле на полевой МОП-транзистор.

MOSFET будет управляться с микро, поэтому мне понадобятся логические ворота уровня. Микро 5v логика.

Я собираюсь начать их массовое производство, поэтому стоимость - мой главный драйвер.

У большинства МОП-транзисторов, с которыми я сталкивался, нет области DC, вызванной на кривых SOA. Например, я потенциально смотрел на IRLR3105PBF.

Лист данных здесь

Вот параметры, которые я посмотрел:

VDSS Макс = 55 В, что >> чем моя шина 24 В постоянного тока, так что все в порядке.

Расчет мощности - 5A * 5A * 0,37 мОм = 0,925 Вт (высокий, но я думаю, что DPAK справится с этим)

введите описание изображения здесь

РИСУНОК 1 и 2 - VGS @ 5V -> VDS = 0.3V @ 25C (но график 20uS Pulse Я хочу, чтобы это было DC?) VGS @ 5V -> VDS = 0.5V @ 175C (опять же, я хочу, чтобы это было DC? )

SOA Curve

РИСУНОК 8 - Глядя на VDS - 0,5 В (в худшем случае), он показывает только 1 В. 1 В может подняться на 20 А больше, чем мне нужно для импульса 10 мсек. (Я действительно запутался в этом, должен ли я просто предположить, что у меня будет VDS 1V, смотрящий на это?)

Но тогда возникает мой главный вопрос, я хочу DC, где мне искать это?

Это просто плохой выбор? (У меня такое ощущение, что это не потому, что в техническом описании нигде не говорится о DC) Что мне нужно искать при поиске в Digikey?

TLDR Как выбрать FET для использования на постоянном токе?

EE_PCB
источник
Обратите внимание, что вы можете использовать драйвер MOSFET (чип или DIY) между UC и мощным MOSFET. Требование, чтобы ваш MOSFET переключался с 5 В (или 3,3 В?) На воротах, значительно ограничивает ваши возможности.
Wouter van Ooijen
Согласился на 100% Я просто пытался сохранить стоимость спецификации как можно ниже. @WoutervanOoijen
EE_PCB
Сверхмощные MOSFETS не дешевы. Кажется, у вас есть 24V. Небольшой полевой транзистор или транзистор + пара резисторов могут поднять ваше напряжение от 5 до 10 В, что может расширить ваши возможности выбора более дешевых полевых МОП-транзисторов, которые могут более чем компенсировать дополнительные компоненты. Или нет, но вы не узнаете, не попробуете ли вы эту альтернативу. Проектирование систем: оценка альтернатив!
Wouter van Ooijen

Ответы:

2

Если вам нужна работа с постоянным током, вы действительно должны использовать полевой МОП-транзистор с номинальным значением постоянного тока в своей безопасной рабочей зоне.

МОП-транзисторы, не имеющие кривой постоянного тока, могут пострадать от теплового разгона при использовании в приложениях постоянного тока и предназначены или предназначены только для коммутационных приложений. Могут возникнуть внутренние, локальные точки доступа, а МОП-транзисторы могут выйти из строя («Спиритический эффект»).

Причиной является падение порогового напряжения затвора к источнику для повышения температуры, обычно при низких напряжениях затвора к источнику. Подробности этой проблемы обычно не указываются в таблицах данных, поэтому единственным индикатором часто является диаграмма SOA, которая имеет или не имеет кривую постоянного тока. Рис. 3 в паспорте вашего MOSFET выглядит так, как будто точка теплового кроссовера V GS немного ниже 4 В. На мой взгляд, вы рискуете, когда используете этот конкретный MOSFET с драйвером, который может подавать только 5 В. В худшем случае, если ваш источник питания находится на низком уровне (4,5 В), допускайте некоторое падение напряжения на этапе вождения. Раньше, чем вы хотели бы, вы в конечном итоге где-то около 3,5 В.

Обратите внимание, что абсолютные максимальные значения (25 или 18 A при 25 или 100 ° C соответственно) указываются при напряжении затвора к источнику 10 В , когда ваш MOSFET полностью включен . Они не применяются при более низких напряжениях затвора к источнику.

Подробнее об истории здесь: https://electronics.stackexchange.com/a/36625/930

zebonaut
источник
Есть ли способ найти это? Я посмотрел на 5 или 6 различных таблиц данных, и все они имели импульсы как для типичных выходных характеристик, так и для кривых SOA?
EE_PCB
@EE_PCB Не то чтобы я знал, как найти его - ни в таблицах параметрического поиска, ни на первых страницах таблиц данных.
зебонавт
1

Ознакомьтесь с продукцией Solid State Optronics. http://www.ssousa.com/home.asp Те, которые мы используем (SDM4101, SDM4102), имеют встроенный оптоизолятор, но они только 3,4А. Я собираюсь начать тестирование конфигурации с двумя параллельно для большей пропускной способности. Тепловые характеристики Mosfets означают, что сопротивление увеличивается со временем, поэтому, если человек начинает потреблять больше тока, он нагревается, увеличивает сопротивление и через его двойник протекает больше тока. Или так теория идет!

казарка
источник
0

Они упоминают, что максимальный ток утечки составляет 18А при 100 градусах С. Если ваше оригинальное реле никогда не показывало более 5А, вы будете в порядке.

Чтобы ответить на ваш вопрос: посмотрите на непрерывный рейтинг. Он находится вверху первой страницы и также указан как одна из первых электрических характеристик в качестве абсолютного максимума. Позже, это будет в таблице характеристик истока-истощения в конце страницы 2.

Важно сделать то, что вы сделали, и оценить рассеиваемую мощность (RDSon * I ^ 2). Это похоже на разумный FET. Я полагаю, что в DPAK вы будете паять его на печатную плату для радиатора.

HL-SDK
источник
Это показывает 18А Cont с VGS @ 10V. У меня будет только VGS 5V. Это все еще применяется? Как бы я это снизил? Вот почему я подумал, что это может не относиться? @ Warren Hill
EE_PCB
С VGS 5 вольт, вы будете выше порога. Судя по импульсным графикам, устройство будет достаточно включено, чтобы провести 5 ампер. Что не указано, так это сопротивление сток-исток. Я рекомендую вам купить или попробовать некоторые устройства и поэкспериментировать с ними, чтобы определить их достоинства.
HL-SDK
0

Цифры в разделе «Абсолютный максимум» относятся к непрерывной работе постоянного тока Кривые SOA показывают, что вы можете превышать эти значения в течение коротких промежутков времени, но вы можете иметь длительность 18 ампер при условии, что корпус ниже 100C.

Просто оцените мощность от I ^ 2 Rds_on. Но помните, что Rds_on увеличивается с ростом температуры, я обычно допускаю увеличение Rds_on на 50%.

Уоррен Хилл
источник
-1

Для надежности понизьте свои Rds в худшем случае, например, до 4,5, и есть много схожих по стоимости полевых транзисторов с возможностью 16А или меньших устройств, которые дешевле.

http://www.diodes.com/datasheets/DMN6040SK3.pdf . 50 мОм, затвор 4,5 В 16A. $ 0,20 при 1 барабане

user18332
источник