MOSFET Vds และกราฟ SOA

Question

ฉันมีคำถามเกี่ยวกับกราฟ SOA และแรงดัน Vds ต่ำ (ต่ำกว่า 100mV) ฉันจะไปที่คำถามด้านล่าง แต่จำเป็นต้องจัดวางข้อมูลบางส่วนก่อน

ฉันกำลังดูข้อมูลส่วนเรียงกระแสระหว่างประเทศ IRLMS6802PbF, RDS (บน) จากแผ่นข้อมูลที่แสดงด้านล่าง

ดังนั้นสมมติว่าฉันมีกระแส 1A ไหลและแรงดันไฟฟ้า Vgs เป็น -4.5VDC ที่เสถียรตามที่ฉันเข้าใจว่า Vds ควรอยู่ในพื้นที่ 50mV ซึ่งจะส่งผลให้จุดออกทางด้านซ้ายของกราฟ SOA ที่แสดงด้านล่าง

จุดสีแดง ให้ตำแหน่งโดยประมาณตาม Vds ที่สันนิษฐาน

สิ่งที่ฉันพยายามทำความเข้าใจตามตำแหน่งสมมติบนกราฟ SOA ก็คือสิ่งนี้จะอยู่นอกเส้นขีด จำกัด RDS (on) สำหรับกราฟด้วย

นี่เป็นสถานการณ์ที่เป็นไปไม่ได้หรือไม่? หรือ Vds จะสูงขึ้น? หรือเส้น RD (on) เป็นแนวนอนเมื่อออกไปทางซ้ายของกราฟ SOA

Answer 1

สิ่งที่ฉันพยายามทำความเข้าใจตามตำแหน่งสมมติบนกราฟ SOA ก็คือสิ่งนี้จะอยู่นอกเส้นขีด จำกัด RDS (on)สำหรับกราฟด้วย

บรรทัดนี้จะแสดงให้คุณเห็นว่า RDS _ONจำกัด กระแสไว้ที่ใดเช่น การดำเนินการในพื้นที่ 'จำกัด โดย RDS _ON ' เป็นไปไม่ได้เนื่องจาก RDS _ONสูงเกินไปที่จะรองรับกระแสไฟฟ้าที่แรงดันไฟฟ้านั้น (แม้ว่าจะอยู่ในพื้นที่ปฏิบัติการที่ปลอดภัย) จุดปฏิบัติการของคุณอยู่ที่ RDS _ONและอยู่ภายใน SOA ดังนั้นคุณจึงไม่มีอะไรต้องกังวล

นี่เป็นสถานการณ์ที่เป็นไปไม่ได้หรือไม่? หรือ Vds จะสูงขึ้น? หรือเส้น RD (on) เป็นแนวนอนเมื่อออกไปทางซ้ายของกราฟ SOA

หากคุณสงสัยว่าเหตุใดการประมาณค่าเส้นจึงไม่สอดคล้องกับจุดของคุณอย่างแม่นยำนั่นเป็นเพราะ RDS _ONไม่ใช่ค่าคงที่ (จะแตกต่างกันไปตามอุณหภูมิแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ ฯลฯ ) ดังนั้นข้อกำหนดตัวเลขและกราฟอาจมีค่าที่แตกต่างกันเล็กน้อย ไม่ควรอนุมานจากสิ่งนี้ ลักษณะแตกต่างกันไปในแต่ละหน่วยดังนั้นกราฟจึงแสดงเฉพาะค่าต่ำสุด / สูงสุดที่รับประกันเท่านั้น พวกเขาไม่ได้ตั้งใจให้แม่นยำ

คุณควรฐานอำนาจของคุณจัดการการคำนวณสูงสุดที่ระบุ RDS _ONและอุณหภูมิสูงสุดในการดำเนินงานได้รับการยอมรับ (ซึ่งสำหรับความน่าเชื่อถือควรจะมากน้อยกว่า 150 ° C) ที่จุดปฏิบัติการของคุณ ที่ช่วยให้คุณกรณีที่เลวร้ายที่สุดดังนั้นเพียงแค่ให้แน่ใจว่ามันเป็นอย่างดีภายในการจัดอันดับสูงสุดและทุกอย่างควรจะปรับ

Answer 2

ด้านบนทางซ้ายของปลาย FET ถูก จำกัด โดย Ron ซึ่งต่ำสุดใกล้ Vgs / Vt> 2.5 ถึง 3 ขึ้นไป

ความชันขึ้นคือ 0.05 โอห์มเช่น = ความชัน 0.1V / 2A หรือ 0.05V / 1A

ถ้า 0.01 โอห์มมันชันกว่า

การกระจายกำลังไฟขึ้นอยู่กับตัวระบายความร้อนและกองต้านทานความร้อน Rja = Rjc + ... Rca รวมทั้งฉนวน

เมื่อความเร็วความร้อนช้าเกินไปจะถูก จำกัด โดยอุณหภูมิทางแยกภายในที่กำหนดโดยความลาดเอียงลงสำหรับส่วนประกอบแต่ละขนาด SMT มีแนวโน้มที่จะดีขึ้นก็ต่อเมื่อคุณอ่านงานพิมพ์ละเอียดเช่น 1W / sqin หรือ = ≈6sqcmสำหรับอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น 60deg ที่ 1 ด้านหรือน้อยกว่าหากเชื่อมโยงกับระนาบกราวด์ภายนอก 2 ระนาบเพื่อแผ่ความร้อนหากสัมผัสกับอากาศพา ตัวแปรหลายอย่างหลังจากอุณหภูมิความร้อนสูงขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าคุณมีความเร็วอากาศสูงที่พื้นผิว

SOA สำหรับแต่ละขนาดคือผลิตภัณฑ์ Ws ด้วยขีด จำกัด W หรือในกรณีนี้คือ 0.05 โอห์มขีด จำกัด กระแสที่ 40A

$ Pd = I ^ 2Ron = 40 ^ 2 0.05 = 8W ดังนั้นสำหรับการเพิ่มขึ้น 40'C ที่ 25'C หรือ 40'C โดยรอบคุณจะตัดสินใจเลือกอุณหภูมิสูงสุดที่เชื่อถือได้ที่สุดและออกแบบฮีทซิงค์ให้เหมาะสม