良好的做法是使大量电流流过MOSFET吗？

我一直在寻找一种控制项目中大量电流的好方法。在某些情况下，在12-15 V时这可能是40-50安培。虽然继电器是一个不错的选择，但它们是机械的，因此需要一段时间才能激活和磨损。

我已经看到MOSFET（如IRL7833）被宣传为能够处理这些苛刻的任务。但是，考虑到FET的尺寸，让这么多的功率通过它使我感到不舒服。这是一个有效的问题吗？

为什么粗铜线可以承受大电流？

因为它具有低电阻。只要您保持低电阻（将MOSFET完全导通，例如使用Ig7833的数据手册中的V _gs = 10 V），那么MOSFET就不会消耗太多功率。

耗散功率为：P = I 2 * R，因此，如果R保持足够低，则MOSFET可以处理。$P$$P = I^2 * R$

但是，有一些警告：

让我们看一下IRL7833的数据表。

150 A的温度为25摄氏度。这意味着您可能需要一个良好的散热器。随着NMOS 的R _{ds on}随温度升高而增加_，任何散发的热量都应该能够“逸出” 。哪一个会增加功耗...看看会发生什么？这就是所谓的热失控。

那些非常高的电流通常是脉冲电流，而不是连续电流。

页面12，点4：封装限制电流为75 A

因此，实际上，如果一个IRL7833 可以使MOSFET保持足够的凉爽，则限制为75A 。

您希望在40-50 A的电流下工作，这要低于75A。离MOSFET的限制越远越好。因此，您可以考虑使用功能更强大的MOSFET或并联使用两个（或更多）MOSFET。

您也没有通过MOSFET投入那么多的功率，并且MOSFET 无法处理50 A * 15 V = 750瓦。

当关闭的MOSFET要么处理在几乎没有电流（刚泄漏）15 V，由于低的电流将不足以功率来加热MOSFET。

当上的MOSFET将手柄50 A，但将有较小的阻力大于4毫欧（当它是凉爽），使得装置10瓦特。可以，但是您必须保持MOSFET冷却。

请特别注意数据表“最大安全工作区”中的图8，您必须留在该区域内，否则有可能损坏MOSFET。

结论：可以吗？是的，可以，但是您必须做一些“作业”来确定您是否将处于安全范围内。仅仅假设MOSFET可以处理一定的电流就可以了，因为它被宣传为灾难。您必须了解正在进行的事情和正在做的事情。

例如：由于50 A至4 mohm已提供10 W功耗，这对PCB上的所有连接和走线意味着什么？他们必须具有非常低的抵抗力！

作为对@Bimpelrekkie的良好回答的补充，在关闭负载时，我想引起您的注意，因为有必要为电流提供替代路径。

即使您为理论上纯的电阻性负载控制电流，它也可能包含一些杂散电感。因此，当您关闭15A电流时，该电感将在mosfet端子中引起电压过冲，这可能导致其击穿并因此而损坏。甚至导线的自感也可能导致此电流量出现问题。

典型的解决方案是将二极管与负载反向并联，如下图所示：

^{模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

此外，由于您担心功耗，因此还必须提及在MOSFET打开和关闭时消耗的功率。每次形成或阻塞通道时都会消耗一些能量。

开关耗散的功率约为：

$P_{switching} = \frac{1}{2}\cdot V\cdot I_{load}\cdot f_{switching}\cdot t_{switching}$

如您所见，如果您在切换过程中花费很长时间，则mosfet可能会耗散大量功率，这将是一个问题。

为了快速过渡，您需要在arduino和mosfet之间使用栅极驱动器电路。此外，如果您打算使用连接到电源正极的mosfet，则必须使用栅极驱动器电路。在这种情况下，arduino无法在栅极和源极端子之间产生正电压，因为源极将根据负载电流条件而浮动。

Google的“固态继电器”，您会发现比想知道的更多的东西。如果需要，他们可以与AC合作。它们是独立的，并内置有必需的保护电路。