功率MOS知识点总结

功耗和电流

本文参考Nexperia的AN11158应用手册计算,链接在这里

估算不同温度的$I_{d}$

$$P=I^{2} \times R_{DS_{on}}$$
器件在结温的时候的耗散功率,这里假定${R_{DS_{on}}}$ 恒定且是最高结温的时候的导通电阻。有

$$I_{d}^{2}(T_{mb})\propto \frac{T_{j}-T_{mb}}{T_{j}-25^\circ C}$$

$$I_{d}(T_{mb})= I_{d}(25^\circ C)\times \sqrt{\frac{T_{j}-T_{mb}}{T_{j}-25^\circ C}}$$

耗散功率

某个温度的耗散功率

比如,根据数据手册$25^\circ C$的时候的最大耗散功率是105W,那么$75^\circ C$的耗散功率等于:

$$P_{tot}(75)=P_{tot}(25)\times \frac{T_{j}-75}{T_{j}-25}=105 \times \frac{175-75}{175-25}=70 W $$

从温升计算最大功耗和电流

从数据手册中可以得到结到壳的热阻是 $1.3^\circ C/W$ , 壳温是25度,结温是175的时候,耗散功率是150/1.3=115.38W,这时候可以看到数据手册写的是115W。
从数据手册中可以查到结温是175的时候,导通电阻是6.7 $m\Omega$。

$$I_{max}=\sqrt{\frac{115.38W}{0.0067 \Omega } } = 131.23A$$

这里需要注意,虽然计算是131A,但是根据数据手册描述,其他限制了这个MOS的能力,所以降额到了120A。

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