Ich entwerfe einen RGB-LED-Streifentreiber und für die MOSFETS für die PWM-Leistungsschaltung schaue ich mir die Verwendung des PSMN022-30PL an. Es hat eine Spannungsgrenze von 30 V und kann bis zu 30 Ampere liefern, was mehr als genug für die 12 V 2-5 A ist, die die Streifen wahrscheinlich ziehen werden.
Meine Frage ist, ob ich ohne einen Kühlkörper am MOSFET davonkommen könnte? Ich weiß, dass diese Informationen irgendwo im Datenblatt stehen, aber es fällt mir schwer, sie in diesem speziellen Datenblatt zu finden.
Der Digikey-Teil: http://www.digikey.ca/scripts/DkSearch/dksus.dll?Detail&itemSeq=189591108&uq=635906524369115920
Das Datenblatt: http://www.nxp.com/documents/data_sheet/PSMN022-30PL.pdf
Die statische Ableitung mit 4,5-V-Antrieb beträgt etwa 1,3 W* maximal bei 5 A. Sie machen sich nicht die Mühe, den Wärmewiderstand zwischen Übergang und Luft anzugeben, aber er beträgt normalerweise etwa 65 ° C / W für einen TO-220, sodass er in einem 50 ° C-Gehäuse (an einem warmen Tag einfach) laufen könnte 135°C Tj, was deutlich über dem absoluten Maximum liegt. Wenn Sie Glück haben und nicht konservativ sind, läuft der MOSFET normalerweise bei „nur“ 116 ° C, was gerade noch innerhalb der maximalen Nennleistung liegt. Aber wir haben noch nicht mit der Umstellung begonnen. Der schlimmste Fall ist, wenn der LED-Streifen fast auf voller Helligkeit ist.
(Übrigens ist es ein bisschen besser, wenn Sie 10-V-Antrieb verwenden - eher maximal 0,8 W, was akzeptabel wäre, zumindest in einigen anspruchslosen Anwendungen (nicht, wenn Sie wirklich hohe Zuverlässigkeit benötigen oder mit heißen Dies sind Designs, die auf Worst-Case-Spezifikationen basieren, wenn Sie die meiste Zeit die Würfel rollen, werden Sie es besser machen.)
Sie müssen jedoch die Schaltverluste hinzufügen - sie hängen davon ab, wie stark Sie das Gate ansteuern. Wenn Sie eine niedrige PWM-Frequenz wie 120 Hz und einen leistungsstarken 10-V-Gate-Treiber verwenden, minimieren Sie die Verluste, aber wenn Sie versuchen, ihn direkt mit einem Mikrocontroller-Port-Pin anzusteuern, werden Sie meiner Meinung nach übermäßige Verluste haben. Es ist möglich, die Verluste basierend auf der Gate-Ladung, der PWM-Frequenz und dem verfügbaren Strom von Ihrem Treiber zu berechnen. Wenn Sie ein echtes Produkt entwerfen, sollten Sie dies tun. Vom Gate zum Drain gibt es eine kleine Kapazität, die durch den Miller-Effekt verstärkt wird, wenn der MOSFET schaltet. Ihr Treiber muss diesen Strom liefern und den Gate-Kondensator aufladen.
* Leitungsverlustleistung ist einfach aber der Maximalwert von Rds(on) ist um bis zu 50 % höher, wenn die Verbindungsstelle heiß ist.
Schau dir Feigen an. 12 und 13. Ich denke, Sie sollten ohne Kühlkörper auskommen. Bei Vgs = 10 V beträgt der Rds etwa 20 mOhm bei 25 °C und 30 mOhm bei 100 °C, was 500 und 750 mW bei 5 A (Dauerzustand) entspricht. Höher bei niedrigeren Vgs. Der Schaltvorgang trägt zur Verlustleistung bei und beginnt bei höheren Frequenzen ins Gewicht zu fallen.
AKR
Spehro Pefhany