This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] TIDA-00281:想了解功率级设计的详细说明

Guru**** 2386600 points
Other Parts Discussed in Thread: TIDA-00281, UCC27201A
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/tools/simulation-hardware-system-design-tools-group/sim-hw-system-design/f/simulation-hardware-system-design-tools-forum/807769/tida-00281-want-to-know-detailed-explanation-how-power-stage-is-designed

器件型号:TIDA-00281
主题中讨论的其他器件: UCC27201ACSD19535

我有两个疑问,我希望得到非常详细的解释。

(1)根据 TIDA-00281、其1KW BLDC 电机应用的 Vdc = 48V。 使用此参数、我们可以找到大约为20安培的电流。

在这种情况下、为什么选择 ID 额定值为197A 的 MOSFET?

(2)如何为此 application.e2e.ti.com/.../tiduay9.pdf 设计 RCD 钳位

  • 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。

    您好、Abhi、

    感谢您关注 TI 产品。 我是支持 UCC27201A 的 AE、将解答您的问题。

    在大多数情况下、MOSFET 是根据功率耗散和热考虑而选择的。 在几乎所有情况下、器件的额定电流都远高于应用中的额定电流。 假设直流操作情况下 TIDA-00281文档中指定的最大电流为30A、CSD19535的最大 RDSON 为3.24W、就会导致功率耗散。 MOSFET 看起来是表面贴装的、这会限制功率耗散能力。

    RCD 缓冲电路的功能是限制由开关节点寄生电感或泄漏电感中存储的能量引起的开关节点上的电压过冲。 这种类型的缓冲器广泛用于反激式转换器、原理是相同的。 流经电流的寄生电感中的能量传输到 RCD 缓冲器中的电容器、以限制电压峰值。 Ridley Engineering 的应用手册位于:http://www.ridleyengineering.com/images/phocadownload/12_%20flyback_snubber_design.pdf

    确认这是否回答了您的问题、或者您可以在此主题上发布其他问题。

    此致、

    Richard Herring

  • 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。

    您好 Richard、

    感谢您的回答。 这让我对 MOSFET 选择有了很好的了解。

    根据您的答案、您告诉过 MOSFET ID 额定值必须非常高、高于应用电流。

    但是、您的答案不能证明您是如何实现197安培的 MOSFET ID 额定值的。

    如果您显示一些计算结果或流程、以便您为1KW BLDC 电机应用选择此 ID 为197A 的特定 MOSFET、这将是一个不错的选择。

    谢谢、

    Abhi

  • 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。

    您好、Abhi、

    感谢您的回答。 我不认为30A 最大工作电流与器件的133A 额定值(在100摄氏度时)之间的关系是考虑的参数。 应用电流远低于器件额定值。 正如我在上一篇文章中提到的、主要设计注意事项将是工作电流、MOSFET 的 Rdson 以及由此产生的功率耗散。 在终端应用中、这些因素以及散热和气流将决定器件的热阻和温度上升是否超过环境温度。

    请确认这是否能解决您的问题、或者您可以在此主题上发布其他问题。

    此致、

    Richard Herring

  • 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。

    您好 Richard、

    感谢你的帮助。

    我知道 MOSFET Id=133A @Tc=100deg 不是需要考虑的参数、我们必须考虑 RDS (on)和器件功率耗散。

    实际上、我很想知道如何为应用选择特定的 MOSFET。

    假设我正在为电动自行车设计 BLDC 驱动器功率级。 它包含三相250W BLDC 电机、我希望使用60V 直流电池电源运行。 此外、我不想使用任何散热器、也不想将环境温度保持在30度- 40度之间。

    对于上述应用、我将如何选择 MOSFET? 请分享一些详细的计算和选择流程。

    谢谢、  

    Abhi

  • 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。

    您好、Abhi、

    针对应用选择 MOSFET 的依据是 MOSFET 中的功率耗散、最高环境空气温度以及 MOSFET 封装到环境空气的热阻。

    在这种情况下、有几个变量可供选择、因此要开始该过程、您需要从最高结温等目标开始、100摄氏度是一个常见的目标。 此外、如果您可以估算散热器焊盘的 PCB 布线面积、这将有助于设置布线散热器的热阻。 作为起点、您可以假设1 IN2、对于2oz 铜、其热阻为~37 oC/W

    根据这些假设、您现在可以确定功率损耗可以是 PD=(Tj-Tamb)/RJA 或~2.2W

    MOSFET Rdson 具有正热系数、因此您需要通过乘法器将 Rdson 标准化、对于 CSD19535、乘法器的热系数如数据表中的图8所示。 由于这是电机驱动、MOSFET 损耗主要应为导通损耗、即 PD=IRMS2 x Rdson。

    为了确定峰值和 RMS 电流、我假设250W 和60V 的电压为~4A、但您需要确认您的最高预期电流。

    这是一个迭代过程、您需要小心地假设环境温度是真实的。 对于电动自行车、我假设室外空气可能为30至40度 C、PC 板附近的空气可能会高得多。 我会假设环境更高、但我不是电动自行车产品专家。

    我在电子设计和 EDN 上找到了一些链接、这些链接讨论了这一确切流程。 确认您的应用的功率耗散或 IRMS、因为这些文章讨论了特定的拓扑。

    请参阅以下链接:https://www.edn.com/design/components-and-packaging/4341997/A-simple-guide-to-selecting-power-MOSFETs

    https://www.electronicdesign.com/boards/calculate-dissipation-mosfets-high-power-supplies

    请确认这是否解决了您的问题、或者您可以在此主题上发布其他问题。

    此致、

    Richard Herring