选择用于直流的MOSFET


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我对MOSFET的选择有一个一般性的问题。我正在尝试为直流使用选择MOSFET。我希望用N型MOSFET代替5A 24V继电器。

MOSFET将由微型驱动,因此我需要逻辑电平门。微型是5v逻辑。

我将大量生产这些,因此成本是我的主要动力。

我遇到的大多数MOSFET在SOA曲线中都没有直流区域。例如,我可能正在寻找的是IRLR3105PBF。

数据表在这里

这是我看过的参数:

VDSS Max = 55V,比我的24Vdc总线>>要好。

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

在此处输入图片说明

图1&2-VGS @ 5V-> VDS = 0.3V @ 25C(但是图表20uS Pulse我希望这是DC?)VGS @ 5V-> VDS = 0.5V @ 175C(再次我希望这是DC? )

SOA曲线

图8-查看VDS-0.5V(最坏的情况),它仅显示1V。1V可以高达20A,远远超过10mSec脉冲所需的电流。(实际上我对此感到困惑,我是否应该假设我将以1V的VDS来查看?)

但是接下来是我的主要问题,我想要DC在哪里寻找?

这是一个不好的选择吗?(我感觉是因为它在数据表中没有提到DC)搜索Digikey时我应该寻找什么?

TLDR我应如何选择FET用作直流电?


请注意,您可以在uC和功率MOSFET之间使用MOSFET驱动器(芯片或DIY)。MOSFET在栅极使用5V(或3.3V?)开关的要求极大地限制了您的选择。
Wouter van Ooijen

同意100%我只是想将BOM成本保持在尽可能低的水平。@WoutervanOoijen
EE_PCB 2013年

重型MOSFET并不便宜。您似乎有24V可用。较小的FET或晶体管+几个电阻器可以将5V提升至10V,这可能会将您的选择范围扩大到更便宜的MOSFET,这可能会补偿额外的组件。是否可以,但是您不知道是否不尝试该替代方法。系统设计:评估替代方案!
Wouter van Ooijen

Answers:


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如果需要直流工作,则应真正使用在其安全工作区具有直流额定值的MOSFET。

不具有DC曲线的MOSFET在DC应用中使用时可能会遭受热失控的影响,并且仅用于或指定用于开关应用。内部可能会出现局部热点,并且MOSFET可能会发生故障(“ Spirito效应”)。

原因是温度升高时栅源极阈值电压下降,通常是在低栅源电压下。数据表中通常没有指定此问题的详细信息,因此唯一的指示器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的交叉点略低于4V 。在我看来,当您将此特定MOSFET与仅能提供5 V电压的驱动器一起使用时,您处于危险之中。在最坏的情况下,请考虑您的电源为低端(4.5 V),并在驱动阶段允许一些压降。最终,您最终得到的电压约为3.5V。

请注意,当MOSFET完全导通时,绝对最大额定值(分别在25或100°C时为25 A或18 A)是在10 V的栅源电压下指定的。它们不适用于较低的栅极至源极电压。

有关此背景的更多信息: https //electronics.stackexchange.com/a/36625/930


有没有办法搜索?我查看了5或6个不同的数据表,它们都有典型输出特性和SOA曲线的脉冲?
EE_PCB 2013年

@EE_PCB不是我知道找到它的方法-既不在参数搜索表中,也不在数据表的首页上。
zebonaut 2013年

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看看固态光电的产品。 http://www.ssousa.com/home.asp 我们正在使用的(SDM4101,SDM4102)内置有光隔离器,但其电流仅为3.4A。我将开始测试并行配置2的配置,以获得更大的当前容量。Mosfets的热特性意味着电阻会随着温度的升高而增加,因此,如果一个人开始汲取更多的电流,它将加热,增加电阻,并且更多的电流将流经其双胞胎。大概理论就行了!


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

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

重要的是做您想做的事情并评估功耗(RDSon * I ^ 2)。这看起来像是一个合理的FET。我想在DPAK中将其焊接到PCB上进行散热。


这表示VGS @ 10V的18A Cont。我将只有5V的VGS。仍然适用吗?我将如何贬值呢?那就是为什么我认为它可能不适用?@warren hill
EE_PCB

VGS为5伏时,您将高于阈值。从脉冲图判断,该设备将足以传导5安培的电流。未指定的是漏极-源极电阻。我建议您购买或试用一些设备并尝试使用它们来确定其优点。
HL-SDK

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“绝对最大”部分上的数字涵盖直流连续运行。SOA曲线显示您可以在短时间内超过这些额定值,但只要将外壳保持在100C以下,就可以连续18安培。

只需从I ^ 2 Rds_on估算功率即可。但是请记住,Rds_on随温度升高而增加,我通常允许Rds_on升高50%。


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