Memilih MOSFET untuk penggunaan DC

Saya punya pertanyaan umum tentang Seleksi MOSFET. Saya mencoba memilih MOSFET untuk penggunaan DC. Saya ingin mengganti Relay 5A 24V dengan N Type MOSFET.

MOSFET akan digerakkan dari mikro jadi saya akan membutuhkan gerbang level logika. Mikro adalah Logika 5v.

Saya akan memproduksi massal ini jadi biaya adalah pendorong utama saya.

Sebagian besar MOSFET yang saya temui tidak memiliki area DC yang disebut dalam kurva SOA. Misalnya yang saya berpotensi lihat adalah IRLR3105PBF.

Datasheet di sini

Inilah params yang saya lihat:

VDSS Max = 55V yang >> dari 24Vdc Bus saya jadi tidak masalah.

Power Calc - 5A * 5A * 0.37mOhm = .925W (Tinggi tapi saya rasa DPAK bisa mengatasinya)

GAMBAR 1 & 2 - VGS @ 5V -> VDS = 0.3V @ 25C (tapi grafik 20uS Pulsa saya ingin ini DC?) VGS @ 5V -> VDS = 0.5V @ 175C (lagi saya ingin ini DC? )

GAMBAR 8 - Melihat VDS - 0.5V (Kasus terburuk) hanya menunjukkan 1V. 1V dapat mencapai 20A jauh lebih banyak daripada yang saya butuhkan untuk pulsa 10mSec. (Saya benar-benar bingung mengenai hal ini, apakah saya seharusnya berasumsi bahwa saya akan melihat VDS 1V?)

Tapi kemudian muncul pertanyaan utama saya, saya ingin DC di mana saya mencari itu?

Apakah ini pilihan yang buruk? (Saya merasakannya karena tidak ada tempat di lembar data yang membahas tentang DC) Apa yang harus saya cari ketika mencari Digikey?

TLDR Bagaimana cara memilih FET untuk penggunaan DC?

Jika Anda membutuhkan operasi DC, Anda harus benar-benar menggunakan MOSFET yang memiliki peringkat DC di Area Pengoperasian yang Aman.

MOSFET yang tidak memiliki kurva DC dapat mengalami pelarian termal saat digunakan dalam aplikasi DC dan dimaksudkan atau ditentukan untuk beralih aplikasi saja. Internal, hotspot lokal dapat terjadi dan MOSFET mungkin gagal ("Efek Spirito").

Alasannya adalah jatuh tegangan ambang gerbang-ke-sumber untuk kenaikan suhu, biasanya pada tegangan gerbang-ke-sumber yang rendah. Rincian masalah ini biasanya tidak ditentukan dalam lembar data, jadi satu-satunya indikator sering kali adalah diagram SOA yang memiliki atau tidak memiliki kurva DC. Gambar. 3 di lembar data Anda MOSFET terlihat seperti titik termal V _GS crossover sedikit di bawah 4 V. Menurut pendapat saya, Anda berada di sisi berisiko ketika Anda menggunakan MOSFET tertentu dengan sopir yang dapat memasok 5 V saja. Untuk skenario terburuk, pertimbangkan persediaan Anda berada di ujung bawah (4,5 V), dan biarkan penurunan voltase untuk tahap mengemudi. Lebih cepat dari yang mungkin Anda suka, Anda berakhir di sekitar 3,5 V.

Perhatikan bahwa peringkat maksimum absolut (25 atau 18 A pada 25 atau 100 ° C, masing-masing) ditentukan pada tegangan gerbang-ke-sumber 10 V , ketika MOSFET Anda sepenuhnya aktif . Mereka tidak berlaku pada tegangan gerbang-ke-sumber yang lebih rendah.

Lebih lanjut tentang latar belakang di sini: https://electronics.stackexchange.com/a/36625/930

Lihatlah produk-produk dari Solid State Optronics. http://www.ssousa.com/home.asp Yang kami gunakan (SDM4101, SDM4102) memiliki optoisolator bawaan tetapi mereka hanya 3.4A. Saya akan mulai menguji konfigurasi dengan 2 secara paralel untuk kapasitas curreent yang lebih besar. Karakteristik termal MOSFET berarti resistensi meningkat dengan suhu jadi jika seseorang mulai menarik lebih banyak arus maka akan memanas, meningkatkan resistensi dan lebih banyak arus akan mengalir melalui kembarannya. Atau begitulah teorinya!

Mereka menyebutkan arus drain maksimum menjadi 18A kontinu pada 100 derajat C. Jika relay asli Anda tidak pernah melihat lebih dari 5A kontinu, Anda akan baik-baik saja.

Untuk menjawab pertanyaan Anda: lihat peringkat berkelanjutan. Itu di bagian atas halaman pertama dan juga terdaftar sebagai salah satu karakteristik listrik pertama sebagai maksimum absolut. Kemudian, itu berada di tabel karakteristik sumber-drain di akhir halaman 2.

Penting untuk melakukan apa yang Anda lakukan dan mengevaluasi disipasi daya (RDSon * I ^ 2) Ini terlihat seperti FET yang masuk akal. Dalam DPAK saya bayangkan Anda akan menyoldernya ke PCB untuk heatsink.

Angka-angka pada bagian Absolute Maximum mencakup operasi kontinu DC. Kurva SOA menunjukkan Anda dapat melebihi peringkat ini untuk jangka waktu pendek tetapi Anda dapat memiliki 18 amp terus menerus asalkan Anda menjaga kasing di bawah 100C.

Perkirakan saja kekuatan dari I ^ 2 Rds_on. Tapi ingat kenaikan Rds_on dengan suhu saya biasanya memungkinkan peningkatan Rds_on 50%.

Turunkan RDS Anda pada voltase drive terburuk katakanlah 4,5 untuk keandalan dan ada banyak FET biaya serupa dengan kemampuan 16A atau perangkat yang lebih kecil yang lebih murah.

http://www.diodes.com/datasheets/DMN6040SK3.pdf . 50 mΩ, gerbang 4.5V 16A. $ 0,20 @ 1 gulungan