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[参考译文] 针对100V@200A 额定电流的功率 MOSFET 计算

Guru**** 2380860 points
Other Parts Discussed in Thread: CSD19536KCS, CSD19536KTT, LM5060, CSD18536KTT, CSD18536KCS
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/885153/power-mosfet-calculation-for-100v-200amp-current-rating

主题中讨论的其他器件:CSD19536KCSCSD19536KTTLM5060CSD18536KTTCSD18536KCS

尊敬的 TI 团队:  

我是 Abhishek、担任模拟和数字研发部门的设计工程师。

我有一个与功率 MOSFET 相关的问题、我必须通过放置电子开关来控制输出。

输入- 24V@200A (电池)

输出- 24V@120A 连续电流、200A 峰值电流。

我通过 XT150连接器将输入与输出相连、但在连接时会产生一些火花、因为负载是带有 BLDC 电机的 ESC。因此、在连接电池电源时、它将消耗大约5-10安培的电流。

我打算将一个与具有功率 MOSFET 的微控制器并行工作的电子开关放置在一个能够处理200A 额定电流的微控制器上。

请根据解决方案建议一些功率 MOSFET 器件型号、建议采用该电路的一些想法。

谢谢  

Abhishek Kumar

设计工程师。

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    Abhishek、您好!  

    感谢您的联系。

    您是否有正在使用或计划使用的 TI 器件型号? 我要求让我将您的问题直接发送给合适的团队、因为我们专门负责栅极驱动器。  

    根据我收集的信息、您将直接从控制器驱动并联 FET、并且您的设计中未使用栅极驱动器、请确认。  

    此致、

    -Mamadou

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    您好、Mamadou、

    感谢您的回复!

    MOSFET 器件型号尚未最终确定。 请根据我们的应用建议一些合适的器件。

    我们计划使用微控制器触发 MOSFET 栅极。

    实现目标的正确方法。

    谢谢  

    Abhishek Kumar

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    Abhishek、您好!  

    我无法发表评论、因为我不是此事的专家、也不能在不知道您计划使用的 TI 器件的情况下发表评论。

    因此、我将把查询转交给 MOSFET 团队、以建议适合您应用的可能 TI 器件。

    此致、

    -Mamadou  

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    您好、Abhishek、

    感谢您的查询。 TI 拥有大量100V MOSFET、并提供多种封装选项、包括5x6 SON、D2PAK 和 TO220。 您是否正在寻找可连接到散热器的表面贴装封装或通孔封装? 为了实现最小 RDS (ON)和最高电流能力、我建议使用 D2PAK 中的 CSD19536KTT 或 TO220中的 CSD19536KCS。 两个器件使用相同的硅 MOSFET 裸片。 请注意、您必须为这些 FET 提供最小6V 的栅极驱动、因为最小 VGS = 6V、其中指定、测试和保证了 RDS (ON)。 如果您使用3.3V、5V 或任何小于6V 的电压驱动 FET、它们将不会为您提供性能。 您将需要并联多个器件以减少传导损耗、并使用多个封装在更大的表面积上散热。

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    您好、Abhishek、

    我想跟进一下、看看我之前的回答是否回答了您的问题。 如果我第二天没有收到您的回复、我将假定您的问题已得到解决、并结束此主题。

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    尊敬的 John:  

    感谢您的回复!

    我想用一个电子开关来控制 100V@200A 电池电源(电源)以及24V@120A 连续峰值电流200A 的负载。

    我需要使用微控制器控制此电路。 请告诉我参考的任何电路、即我们可以执行该活动。

    当我们使用微控制器触发 MOSFET 时、只有 MOSFET 会打开/关闭。  

    请推荐一些具有隔离功能的参考电路。

    请参考我可以参考的位置。

    谢谢  

    Abhishek Kumar

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    您好、Abhishek、

    对于您的应用、您需要在进行热插拔连接时控制浪涌电流。 您可能需要考虑使用热插拔或高侧控制器来驱动 FET。 一个示例是 LM5060高侧保护控制器。 它旨在驱动高侧 N 沟道 MOSFET、并可通过您的微控制器启用。 对于24V 电池、您可能需要至少60V N 沟道 MOSFET。 具有最低 RDS (on)的 TI 60V FET 是 CSD18536KTT。 VGS = 10V 时的最大导通电阻、25°C 为1.6m Ω。 每个 FET 的功率耗散最大为4W - 5W。 对于200A、我们可以按如下方式估算所需的并联 FET 数量:

    根据 FET ID = sqrt (PD/Ron)= sqrt (4W/(1.6m Ω x 1.7))、其中1.7是 TJ = 150°C 时导通电阻的正温度系数

    根据 FET ID = 38.3A

    并联 FET 的数量= 200A/38.3A = 5.2 ->您需要至少5个或6个并联 FET 才能承载200A。

    LM5060具有基于 Excel 的设计工具、您可以下载该工具来完成设计。 如果您选择使用此控制器、则该器件的应用团队可以帮助您进行设计。

    作为替代方案、您可以使用 TO220封装中的 FET 并将其连接到通用散热器。 TO220中最低的 RDS (ON) 60V FET 是 CSD18536KCS。 它使用与 CSD18536KTT 相同的硅片。