Auswahl eines MOSFET für die DC-Verwendung

Ich habe eine allgemeine Frage zur MOSFET-Auswahl. Ich versuche, einen MOSFET für die DC-Verwendung auszuwählen. Ich möchte ein 5A 24V-Relais durch einen N-Typ-MOSFET ersetzen.

Der MOSFET würde von einem Mikro angesteuert, so dass ich ein Logikpegelgatter benötigen würde. Das Mikro ist 5V Logik.

Ich werde diese in Massenproduktion herstellen, daher sind die Kosten mein Haupttreiber.

Die meisten MOSFETs, auf die ich gestoßen bin, haben keinen Gleichstrombereich, der in den SOA-Kurven angegeben ist. Zum Beispiel war der IRLR3105PBF derjenige, den ich möglicherweise betrachtete.

Datenblatt hier

Hier sind die Parameter, die ich mir angesehen habe:

VDSS Max = 55V, das ist >> als mein 24VDC-Bus, also ist das in Ordnung.

Leistungsberechnung - 5A * 5A * 0,37mOhm = 0,925W (Hoch, aber ich denke, ein DPAK kann damit umgehen)

ABBILDUNG 1 & 2 - VGS bei 5 V -> VDS = 0,3 V bei 25 ° C (aber der Graph 20 uS Puls soll dies DC sein?) VGS @ 5 V -> VDS = 0,5 V bei 175 ° C (wieder möchte ich, dass dies DC ist? )

ABBILDUNG 8 - Bei VDS - 0,5 V (Worst Case) wird nur 1 V angezeigt. 1 V kann bis zu 20 A weit mehr als ich für einen 10mSec-Impuls benötige. (Ich bin tatsächlich verwirrt darüber, sollte ich einfach annehmen, dass ich einen VDS von 1 V haben werde, wenn ich mir das anschaue?)

Aber dann kommt meine Hauptfrage, ich möchte DC, wo suche ich das?

Ist das nur eine schlechte Wahl? (Ich habe das Gefühl, es liegt daran, dass nirgends im Datenblatt über DC gesprochen wird.) Worauf sollte ich bei der Suche nach Digikey achten?

TLDR Wie soll ich FETs für die DC-Verwendung auswählen?

Wenn Sie einen Gleichstrombetrieb benötigen, sollten Sie wirklich einen MOSFET verwenden, dessen sicherer Betriebsbereich eine Gleichstrombewertung aufweist.

MOSFETs ohne DC-Kurve können bei Verwendung in DC-Anwendungen unter thermischem Durchgehen leiden und sind nur für Schaltanwendungen vorgesehen oder spezifiziert. Interne, lokale Hotspots können auftreten und die MOSFETs können ausfallen ("Spirito-Effekt").

Der Grund ist eine fallende Gate-Source-Schwellenspannung für eine ansteigende Temperatur, üblicherweise bei niedrigen Gate-Source-Spannungen. Die Details dieses Problems sind normalerweise nicht in den Datenblättern angegeben, daher ist der einzige Indikator häufig das SOA-Diagramm, das eine DC-Kurve aufweist oder nicht. Abb. 3 im Datenblatt Ihres MOSFET sieht so aus, als ob der Punkt der thermischen V _GS- Frequenzweiche etwas unter 4 V liegt. Meiner Meinung nach sind Sie auf der riskanten Seite, wenn Sie diesen speziellen MOSFET mit einem Treiber verwenden, der nur 5 V liefern kann. Stellen Sie sich im schlimmsten Fall vor, dass Ihre Versorgung am unteren Ende (4,5 V) liegt, und lassen Sie einen Spannungsabfall für die Fahrphase zu. Früher als Sie vielleicht möchten, landen Sie irgendwo bei 3,5 V.

Beachten Sie, dass die absoluten Maximalwerte (25 oder 18 A bei 25 bzw. 100 ° C) bei einer Gate-Source-Spannung von 10 V angegeben werden , wenn Ihr MOSFET vollständig eingeschaltet ist . Sie gelten nicht bei niedrigeren Gate-Source-Spannungen.

Weitere Informationen zum Hintergrund finden Sie hier: /electronics//a/36625/930

Schauen Sie sich Produkte von Solid State Optronics an. http://www.ssousa.com/home.asp Die von uns verwendeten (SDM4101, SDM4102) haben einen eingebauten Optoisolator, aber sie sind nur 3,4A. Ich bin dabei, eine Konfiguration mit 2 parallel zu testen, um eine höhere Stromkapazität zu erzielen. Die thermischen Eigenschaften von Mosfets bedeuten, dass der Widerstand mit der Temperatur zunimmt. Wenn man also anfängt, mehr Strom zu ziehen, erwärmt sich dieser, erhöht den Widerstand und es fließt mehr Strom durch seinen Zwilling. Zumindest geht die Theorie so!

Sie erwähnen, dass der maximale Drainstrom bei 100 ° C kontinuierlich 18 A beträgt. Wenn Ihr ursprüngliches Relais nie mehr als 5 A kontinuierlich gesehen hat, ist alles in Ordnung.

Um Ihre Frage zu beantworten: Sehen Sie sich die fortlaufende Bewertung an. Es befindet sich oben auf der ersten Seite und wird als absolutes Maximum als eine der ersten elektrischen Eigenschaften aufgeführt. Später finden Sie es in der Source-Drain-Kennlinientabelle am Ende von Seite 2.

Es ist wichtig, das zu tun, was Sie getan haben, und die Verlustleistung zu bewerten (RDSon * I ^ 2). Dies sieht nach einem vernünftigen FET aus. In einem DPAK stelle ich mir vor, dass Sie es zum Kühlkörper auf eine Leiterplatte löten.

Die Angaben im Abschnitt Absolutes Maximum beziehen sich auf den kontinuierlichen Gleichstrombetrieb. Die SOA-Kurven zeigen, dass Sie diese Werte für kurze Zeit überschreiten können, aber Sie können 18 Ampere Dauerbetrieb haben, vorausgesetzt, Sie halten das Gehäuse unter 100 ° C.

Schätzen Sie einfach die Leistung von I ^ 2 Rds_on. Aber denken Sie daran, dass Rds_on mit der Temperatur zunimmt, die ich normalerweise für eine 50% ige Erhöhung von Rds_on zulasse.

Verringern Sie Ihre Rds im schlimmsten Fall mit einer Ansteuerspannung von beispielsweise 4,5, um die Zuverlässigkeit zu gewährleisten, und es gibt viele FETs mit ähnlichen Kosten und einer Kapazität von 16 A oder kleinere Geräte, die billiger sind.

http://www.diodes.com/datasheets/DMN6040SK3.pdf . 50 mΩ, 4,5 V Gate 16A. $ 0,20 @ 1 Rolle