Praktyczny limit prądu dla pakietu TO-220

10

Widzę wiele tranzystorów MOSFET o zaskakująco wysokich prądach ciągłych w pakietach TO-220. Aby uczynić sprawę bardziej odporną na magię, otwarta odporność jest bardzo niska.
Na przykład chcę użyć tranzystora IRFB7545PbF N-MOSFET. W arkuszu danych podano, że maksymalny prąd ciągły wynosi 67A, a RdON jest mniejszy niż 5,9mOhm .
Nie wierzę, że to jest możliwe.
Małe nogi pakietu TO-220 będą miały znacznie większy opór niż kilka mOhm w tych warunkach, nagrzeje się i odsprzeda.

Gdzie się mylę?

Wierzę, że półprzewodnik w środku jest zdolny do takich prądów, ale nie wierzę, że pakiet TO-220 może dostarczyć ...

current mosfet to220 Viliam
źródło
Nie mogę teraz znaleźć linku, ale przeczytałem artykuł o to, o co pytasz. Zasadniczo badacz udowodnił, że sam pakiet nie ma szans na utrzymanie prądów z kart danych. Myślę, że artykuł również zawierał odniesienia do arkuszy danych IRF.
AndrejaKo
1
@AndrejaKo Czy odnosiłbyś się do tego artykułu ? „ Dyskusje z International Rectifier FE, a później z przedstawicielem Motoroli, potwierdziły, że limity TO-220AB wynosiły około 75 amperów. Limit ten był spowodowany nagrzaniem ramy ołowianej do punktu, w którym stopiłyby się nogi . ” Należy jednak zauważyć, żeprzedtem lut stopiłby się znacznie.
Anindo Ghosh
@Anindo Ghosh To jest artykuł, o którym myślałem.
AndrejaKo

Odpowiedzi:

8

Odporność na ołów nie stanowi problemu. Spójrz na arkusz danych IRFB7545PBF . Przekrój ołowiu wynosi ~ 0,38 mm x 1,14 mm (minimum). Pole przekroju wynosi ~ 0,5 mm 2 . Jest to równoważne z drutem 20 gi ma rezystancję ~ 10 mΩ / ft. Długość przewodu 0,3 cala da całkowitą rezystancję 0,25 mΩ. Dwa przewody oczywiście będą miały całkowitą rezystancję 0,5 mΩ (mniej niż 10% podanego 5,9 mΩ). Całkowite rozproszenie mocy dla pakietu wynosi 26 W (67 x 67 x .0059), co mieści się w granicach TO220.2

Pod tym obciążeniem każdy elektroda rozproszy 1 W. W przypadku długiego biegu na wolnym powietrzu wystarczy to, aby stopić elektrodę, ale nie tak stosuje się TO220. Przewody zostaną wlutowane w płytkę pc z bardzo ciężkimi śladami (aby uniknąć rozwarstwienia płyty), a ślady te będą służyć do odprowadzania ciepła z dala od przewodów.

A dla tego, co jest warte, arkusz danych podaje wartość 67 A dla temperatury obudowy 100 ° C.

ETA - zgodnie z często zadawanymi pytaniami na irf.com , pakiet TO220 ma limit prądu 75 A, więc pierwotne podejrzenie, że TO220 nie jest w stanie poradzić sobie z wysokimi prądami, jest prawie prawidłowe.

WhatRoughBeast
źródło
Teraz brakuje mi części arkusza danych z notatki FAQ. Zakładają, że masz nieskończony radiator. : D Zamówię jak najszybciej w IRF. : D: D
Viliam
2

Zwykle, jeśli czytasz uważnie, prądy te są określone, gdy temperatura obudowy jest (magicznie?) Utrzymywana na poziomie 25 ° C. Więc jeśli miałbyś jakiś sposób na schłodzenie opakowania i utrzymanie obudowy w tej temperaturze, byłbyś w stanie przepuścić tego rodzaju prądy. Można argumentować, że potencjalni klienci również są częścią tego przypadku.

Absolutnie nie jest to specyfikacja rzeczywista, ale myślę, że IR ją uruchomiła, a inne firmy poszły za nią, aby ich FET nie wyglądały gorzej. Obecnie nikt nie zwraca dużej uwagi na tę liczbę.

John D.
źródło
Przeczytałem uważnie i jestem pewien, że brakuje niektórych informacji. Załóżmy, że mogę trzymać całą paczkę w temperaturze 25 ° C. Nie sądzę, aby RdON wynosił 5,9 mOhm przy 67 A z powodu zwiększonej odporności styków.
Viliam
Cóż, jeśli FET mierzy 5,9 mOhm bez prądu płynącego w 25 ° C, co powoduje zwiększony opór pinów przy 67A przepływającym i wszystko w 25 ° C? Nie podają tego konkretnie, ale odprowadzenia można uznać za część obudowy, więc pozostaną również w temperaturze 25 ° C, aby specyfikacja była ważna.
John D
Wartość 67 A dotyczy temperatury obudowy 100 C. Dla temperatury obudowy 25 ° C podano 100 A (!).
Photon
1
IRF wyraźnie stwierdza, że ​​pakiet TO220 ma limit 75 A.
WhatRoughBeast
Myślę, że jakiekolwiek przesunięcie rezystancji spowodowane gęstością prądu nastąpiłoby przy znacznie wyższych prądach. W aplikacjach impulsowych te tranzystory polowe są w porządku, nie widać przesunięcia w pakiecie RDSon + dla bardzo wysokich prądów impulsowych, które nie powodują znacznego nagrzewania.
John D