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[参考译文] CSD18511KCS:使用 CSD18511KCS 进行设计

Guru**** 1133420 points
Other Parts Discussed in Thread: CSD18511KCS, CSD18510KCS
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/1269330/csd18511kcs-designing-with-csd18511kcs

器件型号:CSD18511KCS
主题中讨论的其他器件: CSD18510KCS

团队、您好!
我计划 在我们的一个应用中使用 N 沟道 MOSFET CSD18511KCS。
MOSFET 将用作打开/关闭 12V 30A 电流的开关。
MOSFET 的栅极将由栅极驱动器电路驱动。
因此、FET 上的功率耗散将为30A * 30A *  MOSFET = 28.8W、低于3.2mΩ 的额定188W。
将使用 MOSFET 作为低侧开关。

但是、FET 的 RDS 将随温度的升高而增加。 这个(I^2)*R 的增加将进一步增加 FET 的 RDS。

如何计算流经 MOSFET 的电流引起的温升?

如何使用  MOSFET 的 RθJC 和 RθJA 值计算 MOSFET 的热特性?

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    Vijay、您好!

    感谢您关注 TI FET。 数据表中的最大功率耗散的计算方法如下面链接中的博客所示。 它假设外壳可被保持在25°C、这将需要一个理想的散热器。 实际上、根据热设计(即使用有气流的散热器)和环境条件、实际功率耗散会更低。 下面的第二个链接说明了 TI 如何测试 MOSFET 封装的热阻抗和规格。 数据表中 Rθjc 的热阻值可用于估算从环境(使用 Rθja Ω)或从外壳(使用 Ω)的结温升高。 在没有散热器的自然通风条件下使用 Rθja μ A、最大功率耗散计算如下:

    Pdmax =(Tjmax - Ta)/ Rθja Δ t =(175°C、- 25°C)/ 62.5°C = 2.4W

    请注意、在较高的环境温度下、功率耗散能力会降低、您应该将工作结温从额定最高值降低、以实现可靠性、这会进一步降低该能力。 TO-220封装可 Rθja 散热器和气流来降低 Δ T 的有效值、从而提高功率耗散能力。 这在很大程度上取决于散热器设计和气流。

    您可以使用数据表图8中的标准化导通电阻来估算结温升高时的 RDS (ON)。 此外、您应该在最坏情况下的计算中使用 RDS (on)的最大值。 由于这只是一种开/关控制、因此应以至少10V 的电压驱动 FET 的栅极、以获得最低的导通电阻。 您可能需要并联多个 FET 以降低单个器件中的整体功率损耗和温升。 我们在同一封装中提供了更低的导通电阻 FET CSD18510KCS。 如果您有任何其他问题、敬请告知。

    https://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/posts/understanding-mosfet-data-sheets-part-3

    http://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2016/06/10/understanding-mosfet-data-sheets-part-6-thermal-impedance

    此致、

    约翰·华莱士

    TI FET 应用

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    Vijay、您好!

    我检查了您的计算、结果相差了一个数量级:30A x 30A x 3.2mΩ= 2.88W。 在下面的链接中有一个简单的在线负载开关 FET 选择工具、您可以根据功率损耗、封装和/或1千片价格对多达3种不同的 TI FET 解决方案进行比较。 I 插入了30A 负载电流、5V 栅极驱动和 CSD18511KCS 的75°C 结温条件下、其传导损耗为4.61W。 相比之下、在相同条件下、CSD18510KCS 导通损耗为2.98W。 下面的第二个链接是应用手册、其中包含指向所有 TI MOSFET 技术信息和选择工具的链接。

    https://www.ti.com/tool/LOAD-SWITCH-FET-LOSS-CALC

    https://www.ti.com/lit/an/slvafg3b/slvafg3b.pdf

    谢谢。

    约翰