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[参考译文] CSD18511KCS:针对高电流的 MOSFET 选择

Guru**** 1633940 points
Other Parts Discussed in Thread: CSD17570Q5B, CSD18531Q5A, CSD18543Q3A, CSD18533Q5A, CSD18536KTT, CSD18511KCS, CSD17573Q5B, CSD88537ND, CSD18535KTT, CSD18540Q5B, 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/1380795/csd18511kcs-mosfet-selection-for-high-current

器件型号:CSD18511KCS
主题中讨论的其他器件: CSD17573Q5B、CSD17570Q5B 、CSD18531Q5A 、CSD18533Q5A、CSD18543Q3A、 CSD88537NDCSD18535KTTCSD18540Q5BCSD18536KCS、CSD18536KTT

工具与软件:

团队成员、您好!
我们的一个产品正在寻找一些高电流 MOSFET。
希望您的团队可以在这方面为我们提供帮助。

我们将使用的 MOSFET 驱动器将为 TPSI3050 (采用以下配置)。

1)。 高电流可以是双向的、因此我们使用背对背 MOSFET。
2)。 VGS 电压将为10V。
3)。 因而需要低 Rdson。
4)。 D-S 引脚之间的导通电容较低。
5)。 持续电流将略高于40A、并将持续100%的时间。
6)。 由于 PCB 中的空间限制、我们无法并联多个 MOSFET
7)。 大多数 MOSFET 数据表/供应商站点指出其 MOSFET 能够承载数百安培的电流。 但在深入研究数据表时、我们可以看到一些条件、例如封装受限、器件受限或不满足 SOA 要求。
8)、 有人能为我们的应用推荐一款 MOSFET 吗?
9)。 有没有方法测量 MOSFET 的 Rdson? 在某些 MOSFET (CSD18511KCS)的数据表中、Rdson 将被标记为2.6m Ω。
是否有任何使用万用表测量 Rdson 的方法?
当我们测量漏极和源极上的电阻时、我们得到电阻为300欧姆。
但是、当我们测量 VDS 上的压降时、当我将其除以 Id 时、我得到 Rds 为200m Ω。



我们的另一个应用是使用15A 连续电流的同一块电路板。
您可以为该应用建议另一个 MOSFET 吗?
正在查找您的回复。

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    您好、Sv:

    感谢您关注 TI FET。 B2B FET 的最大输入电压是多少? 您提到了 CSD18511KCS、这是一款采用 TO220通孔封装的40V N 沟道 FET。 40V 的 MOSFET 击穿电压是否足以满足您的应用需求? TO220是首选封装还是您更喜欢采用 D2PAK 或5x6mm SON 封装的 SMT MOSFET? 如需详细了解 TI 如何测试和规格最大程度地为我们的 FET 提供连续和脉冲电流、请参阅以下链接。 第一个博客介绍了数据表中的各种连续电流额定值、包括封装限制和芯片限制。 由于导通电阻较低、因此使用万用表测量 MOSFET 的 RDS (ON)非常困难。 您需要进行4线电阻测量、使用开尔文连接到漏极和源极。 由于测试引线、焊点和从测量点到实际 FET 端子的 PCB 电阻、双线电阻测量将不准确。 由于寄生电阻、测量 FET 导通时的压降也具有挑战性。 在 FET 数据表定义的条件下、已100%在生产中测试了 RDS (on)。 请记住、如 MOSFET 数据表中的特性曲线所示、RDS (on)具有正温度系数、并且在较高的外壳/结温下会增加。 TI 提供了大量基于 Excel 的 FET 选择工具(包括负载开关工具)、允许用户输入其要求并比较多达3种不同的 TI FET 解决方案。 可通过第三个链接下载。 我预填了随附的电子表格以及您的应用的一些假设。 如果您有任何问题、请查看并告诉我。

    https://www.ti.com/lit/pdf/ssztcp0

    https://www.ti.com/lit/pdf/SSZTCJ6

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

    e2e.ti.com/.../LOAD_2D00_SWITCH_2D00_FET_2D00_LOSS_2D00_CALC_5F00_Rev2_5F00_Sv.xlsm

    此致、

    约翰·华莱士

    TI FET 应用

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    John、您好!
    感谢您的答复。
    以下是我们的应用要求。

    1)。 高电流可以是双向的、因此我们使用背对背 MOSFET。
    2)。 VGS 电压将为10V。
    3)。 最大开关电压为12V (峰值最高可达24V)
    4)。 因而需要低 Rdson。
    5)。 D-S 引脚之间的导通电容较低。
    6)。 持续电流将略高于40A、并将持续100%的时间。
    7)。 由于 PCB 中的空间限制、我们无法并联多个 MOSFET
    8)、 优先选择 SMD 封装。
    9)。

    对于第二种应用、连续电流为15A、最大电压可高达48V。


    正在查找您的回复

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    您好、Sv:

    感谢您提供最新信息。 对于24V 峰值输入电压、您应该能够使用30V FET。 我推荐 CSD17573Q5B、这是一款采用5x6mm SON 封装的30V N 沟道器件。 在 TJ = 100°C 时、每个 FET 在40A 时的导通损耗约为2.3W、在 TJ = 125°C 时增加到约2.6W。 如果功率耗散过高、则较低导通电阻 FET 的升级路径是 CSD17570Q5B、它具有较低的 RDS (ON)、并在 TJ = 125°C 时将导通显著降低至约1.5W。 对于48V、您应该能够使用60V FET、我推荐使用采用5x6mm SON 封装的 CSD18533Q5A 60V N 沟道 FET。 估计的功率损耗约为1.8W。 CSD18531Q5A 成本较低、RDS (on)较高、估计功率损耗约为2.4W。 如有任何问题、请告诉我。

    此致、

    John

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    John、您好!
    感谢您的答复。
    我们的设计中有7.5A、15A、20A、30A、40A 和60A 线路。
    所有电源都是100%开启时间。
    由于空间限制、我们无法并联 MOSFET 来承载更高的电流。
    由于空间限制、我们无法并联多个 MOSFET。
    我们使用的 MOSFET 驱动器是 TPSI3050
    该驱动器的输出电压为10V、我们可以使用驱动器 TPSI3052 来实现更高的栅极电压(15V)。
    所有信号的额定电压均为48V。 (在上一篇文章中、我说60A 线仅适用于24V。)
    在考虑成本、PCB 空间和一切因素后、我们计划对7.5A 线路使用双 N 沟道 MOSFET。
    1)。 您能不能推荐任何额定连续电流、最大开关电压为48V 的双通道 MOSFET?
         A)。 低 Rdson
         B)。 低导通状态电容
         c)。 低导通状态电容
         D)。 PCB 尺寸小
    2)。 我们计划将相同的 MOSFET 用于15A、20A 和30A 线路。
    您能否建议任何额定连续电流为30A 的 N 沟道 MOSFET、最大开关电压为48V。
         A)。 低 Rdson
         B)。 低导通状态电容
         c)。 低导通状态电容
         D)。 PCB 尺寸小
    3)。 对于40A 和60A 线路、将使用一些高电流 MOSFET。 开关电压将为48V。
    如果15A 和60A 的尺寸较小、我们可以使用相同的 MOSFET、因为如果使用相同的元件、我们可以降低 BOM 成本。

    建议使用 MOSFET CSD18533Q5A 来提供48V 时的15A 高电流


    但我无法确定我们如何得出这一结论。
    您能解释一下吗?

    正在查找您的回复

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    尊敬的 Sv:

    仅需确认、所有线路都需要48V 电压(不是上一封电子邮件中的24V 电压)。 考虑到这一点、您至少需要使用60V 的 FET。 在 VGS = 10V 的情况下驱动 FET 应该没有问题。 无需将 VGS 驱动至15V。

    1. 对于双通道60V NFET、这里有采用 SO8封装的 CSD88537ND。 在 TJ = 25°C 时、每通道导通损耗约为0.85W、在 TJ = 100°C 时增加至约1.2W、总计2.4W、这推动了 SO8封装的功能(最大~2W)。 对于此应用、我们没有任何更好的双 FET。 另一种方法是使用两个采用3.3x3.3mm SON 封装的 CSD18543Q3A。 它将 TJ = 100°C 时的导通损耗降低到0.87W、这完全在封装的能力范围内。
    2. 对于15A、20A 和30A、我推荐使用 CSD18540Q5B。 30A 时的导通损耗约为2.8W 且 TJ = 100°C;另一种方法是使用较大的 D2PAK 器件、例如具有大约2.6W 导通损耗的 CSD18535KTT。
    3. 我不建议使用单个可以处理60A 的60V 或更高电压的 FET。 则功率损耗将会过高。 对于40A、需要 D2PAK 或 TO220 FET、我建议使用 CSD18536KTT、TO220中也有 CSD18536KTT 作为 CSD18536KCS 提供。

    我的所有建议均基于器件开启时的功率损耗。 在开关转换期间、当 FET 上存在电压和流经 FET 的电流时、需要考虑 SOA。 如果您知道开关时间、我们就可以评估 SOA。 如果输出侧有大量电容、由于要为电容器充电的浪涌电流、控制导通非常重要。

    谢谢!

    John

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    John、您好!
    感谢您的答复。
    感谢您对 MOSFET 的建议。
    开关问题。 我可以说、它们支持在应用上持续运行。
    但对于40A 或30A 信号、当我们打开 MOSFET 时、100%电流可流动。

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    尊敬的 Sv:

    感谢您的更新。 我将在7月4日休假、下星期一我回到办公室时将与您联系。

    谢谢!

    John

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    尊敬的 Sv:

    跟进以了解您是否需要我的任何其他帮助。 请告诉我。

    谢谢!

    John

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    John、您好!
    感谢您的答复。
    当 MOSFET 导通时、100%的电流将流过 MOSFET、此电流将流过 MOSFET 2-3小时。