Страница 1 из 1

Нагрев мосфета в бп как правильно расчитать?

Добавлено: Сб фев 29, 2020 14:57:46
dummynull
Пытаюсь для повышающего преобразователя посчитать тепловыделение мосфетов, чтоб правильно подойти к их выбору их характеристик, количеству для параллельного включения под небольшой радиатор. Формулы и таблицы расчета радиаторов знаю, но это другая тема.
Сопротивление канала + сопротивление выводов по P=I*I*R это понятно, но они же еще переключаться должны (видимо где-то в 50 кгц). В даташитах емкость есть общая, а есть емкость затвора, какие из них будут влиять на нагрев не понятно (и будут ли, раз емкости). Если нагрев из-за большой емкости имеет место, то надо подбирать с логическим уровнем на затворе и емкость поменьше. Но если не проблема, то можно более мощный использовать (и емкость общая под 300nC) и для него драйвер помощнее тоже. Ну или же делать несколько драйверов (ии точнее выходных каскадов от них), каждый на свой мосфет. Либо мощный драйвер и от него несколько мосфетов. В общем, каков вклад емкости в нагрев? И есть ли какие-то переходные процессы в переключении, которые сильно сказываются на нагреве (исключая одновременное включение из-за емкости затвора)?

Re: Нагрев мосфета в бп как правильно расчитать?

Добавлено: Пт мар 06, 2020 18:37:24
IRMADE
[uquote="dummynull",url="/forum/viewtopic.php?p=3798888#p3798888"]Пытаюсь для повышающего преобразователя посчитать тепловыделение мосфетов...
Не вдаваясь в Ваши многострочные размышления, задам направление. Нормальный разогрев радиатора - 60 градусов., хотя все справочники пишут о 25. Для того чтобы радиатор отводил тепло и оставался нагретым до 25 гр. нужен активный хороший обдув. При пассивной конвекции он будет разогрет до 60. Отсюда и пляшите.

Re: Нагрев мосфета в бп как правильно расчитать?

Добавлено: Пт мар 06, 2020 18:58:44
КРАМ
[uquote="dummynull",url="/forum/viewtopic.php?p=3798888#p3798888"]В общем, каков вклад емкости в нагрев?[/uquote]
ЛЮБОЙ ключ имеет ДВА типа потерь. Статические - потери связанные с протеканием тока через полностью открытый ключ имеющий некое сопротивление открытого канала. И ДИНАМИЧЕСКИЕ потери - это потери связанные с тем, что ВО ВРЕМЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ транзистор находится в АКТИВНОМ РЕЖИМЕ, то есть потери на нем определяются как определенный интеграл мгновенной мощности за время фронта. На практике, если аппроксимировать фронт прямой, то средняя мощность выделяющаяся на транзисторе во время переключения будет равна четверти произведения напряжения на закрытом ключе и тока через открытый. Вклад динамических потерь определяется как отношение средней мощности режима переключения к скважности режима переключения.
Пример.
Пусть ключ коммутирует ток 1 А при напряжении на закрытом ключе 10 В. Значит средняя мощность во время фронта составит 2,5 Ватта. Пусть частота переключения 1 кГц (период 1 мс), а длительность обеих фронтов 1 мкс (по 500 нс каждый). Значит средняя мощность за период переключения составит 2,5 Вт/1000=2,5 мВт. Увеличим частоту переключения до 100 кГц (период 10 мкс), тогда динамическая мощность потерь вырастет 2,5 Вт/10=250 мВт.
Полный заряд затвора (именно он меряется в кулонах, а не емкость) определит время фронта, исходя из тока драйвера. Отношение полного заряда затвора к току драйвера и есть время переключения.