选择用于 DC 的 MOSFET

电器工程 场效应管 组件选择
2022-01-08 15:58:00

我有一个关于 MOSFET 选择的一般性问题。我正在尝试选择用于直流的 MOSFET。我正在寻找用 N 型 MOSFET 替换 5A 24V 继电器。

MOSFET 将由微型驱动器驱动,因此我需要一个逻辑电平门。微型是5v Logic。

我将批量生产这些,所以成本是我的主要驱动力。

我遇到的大多数 MOSFET 都没有在 SOA 曲线中标出的 DC 区域。例如,我可能正在研究的是 IRLR3105PBF。

数据表在这里

这是我查看的参数:

VDSS Max = 55V,比我的 24Vdc 总线 >> 好。

功率计算 - 5A*5A*0.37mOhm = .925W(高,但我认为 DPAK 可以处理)

在此处输入图像描述

图 1 和 2 - VGS @ 5V -> VDS = 0.3V @ 25C(但图表 20uS 脉冲我希望这是 DC?) VGS @ 5V -> VDS = 0.5V @ 175C(我再次希望这是 DC? )

SOA 曲线

图 8 - 查看 VDS - 0.5V(最坏情况)它仅显示 1V。1V 可以达到 20A,比我需要的 10mSec 脉冲要高。(我实际上对此感到困惑,我是否应该假设我将看到 1V 的 VDS?)

但接下来是我的主要问题,我想要 DC 我在哪里寻找它?

这只是一个糟糕的选择吗?(我觉得这是因为数据表中没有提到 DC) 搜索 Digikey 时应该寻找什么?

TLDR 我应该如何选择用于 DC 的 FET?

4个回答

如果您需要直流操作,您应该真正使用在其安全工作区域内具有直流额定值的 MOSFET。

没有 DC 曲线的 MOSFET 在用于 DC 应用时可能会遭受热失控,并且仅用于或指定用于开关应用。可能会出现内部局部热点,并且 MOSFET 可能会失效(“Spirito 效应”)。

原因是温度升高时栅源阈值电压下降,通常在栅源电压较低时。这个问题的细节通常不会在数据表中指定,因此唯一的指标通常是具有或不具有 DC 曲线的 SOA 图。MOSFET 数据表中的图 3看起来热 V GS交叉点略低于 4 V。在我看来,当您将这种特定 MO​​SFET 与只能提供 5 V 的驱动器一起使用时,您处于危险的一面。对于最坏的情况,请考虑您的电源处于低端 (4.5 V),并为驱动级留出一些电压降。比您希望的更快,您最终会达到 3.5 V 左右。

请注意,绝对最大额定值(在 25 或 100 °C 时分别为 25 或 18 A)是在 10 V 的栅源电压下指定的,此时您的 MOSFET 完全导通它们不适用于较低的栅源电压。

更多关于这里的背景:https ://electronics.stackexchange.com/a/36625/930

看看固态光电的产品。 http://www.ssousa.com/home.asp 我们正在使用的那些(SDM4101、SDM4102)内置了一个光隔离器,但它们只有 3.4A。我即将开始测试配置 2 并行以获得更大的电流容量。Mosfet 的热特性意味着电阻随着温度的增加而增加,因此如果一个开始吸收更多电流,它会变热,增加电阻,更多电流将流过它的双胞胎。或者理论是这样的!

他们提到最大漏极电流在 100 摄氏度时连续为 18A。如果您的原始继电器从未看到超过 5A 的连续电流,那么您会没事的。

要回答您的问题:查看连续评级。它位于第一页的顶部,并且作为绝对最大值被列为第一个电气特性之一。稍后,它位于第 2 页末尾的源漏特性表中。

重要的是要做你所做的并评估功耗 (RDSon * I^2) 这看起来像一个合理的 FET。在 DPAK 中,我想您会将其焊接到 PCB 上进行散热。

绝对最大值部分的数字涵盖了直流连续运行。SOA 曲线显示您可以在短时间内超过这些额定值,但如果您将外壳保持在 100C 以下,则可以连续使用 18 安培。

只需估计 I^2 Rds_on 的功率。但请记住,Rds_on 会随着温度的升高而增加,我通常允许 Rds_on 增加 50%。