MOSFET Isınma Hesabı

Başlatan okg, 07 Mart 2017, 23:54:33

okg

Arkadaşlar merhaba,

Hobi amaçlı tasarladığım bir devrem var ve içerisinde bolca mosfet var.

Kullandığım mosfet IRFZ44N. 25 derece için case sıcaklığı hesaplamaya çalışıyorum ancak hesapladığım case sıcaklığı ile ortam sıcaklığını toplamam gerekli mi?

Yaptığım işlemler,

▬ Sistemden çektiğim akım 10A
▬ Rds = 17.5 mOhm
▬ P = I^2 * R = 1.75W bulunur
▬ Junction-to-Ambient max değeri 62 için, 1.75 * 62 = 108.5 °C/W bulunur.

Ortam sıcaklığını dahil edecek miyim yoksa sıcaklık değeri 108.5 de mi kalacak?


Ek---
Datasheet dosyasından aldıgım ekran görüntüsü için, Id= 10A iken Case sıcaklıgı yaklaşık 168 derece civarında




Düzeltme---
Şekildeki grafik herhangi bir sıcaklık değerindeki mosfetin akıtabileceği max akım değerlerini göstermekteymiş..
KTU Elektronik Haberleşme - YTÜ Haberşelme YL - GTU Haberleşme YL

deneme_1234

Bunla ilgili geçen bir sitede yazı görmüştüm Türkçe baya açıklamalıdı bulursam ekleyeyim ama soğucu bağlamak lazım mutlaka.

Özellikle fan yoksa mecbur gibi. Alan dar mı?

okg

Alıntı yapılan: deneme_1234 - 08 Mart 2017, 00:11:17
Bunla ilgili geçen bir sitede yazı görmüştüm Türkçe baya açıklamalıdı bulursam ekleyeyim ama soğucu bağlamak lazım mutlaka.

Özellikle fan yoksa mecbur gibi. Alan dar mı?

hocam pasif soğutucu var ancak ben merak ettiğimden hesaplamak istiyorum
KTU Elektronik Haberleşme - YTÜ Haberşelme YL - GTU Haberleşme YL

deneme_1234

Alıntı yapılan: okg - 08 Mart 2017, 00:13:55
hocam pasif soğutucu var ancak ben merak ettiğimden hesaplamak istiyorum

Hesaplasan da tutmucak ki, testteki nem sıcaklık koşulunu iyi ayarlaman lazım. Termak kamera şart. Bir sensör dokandırsan ısı oraya yürücek.

mehmet

#4
TO-220 kılıf ~2W. güç için soğutucusuz çalışabilmekte. Ancak
riske girmeye gerek yok. Küçük bir soğutucu yeterli olur. Isıl
geçirgenliği de unutmamak gerekli. Pad ve krem silikon kullanınız.

Ama mutlaka gate gerilimi 7V. üzerinde olmalıdır. Yoksa Rds(on)
en düşük değere gelmeyecektir...
Olan olmuştur,
olacak olan da olmuştur.
Olacak bir şey yoktur.
---------------------------------------------
http://www.mehmetbilgi.net.tr

okg

Alıntı yapılan: mehmet - 08 Mart 2017, 00:59:05
TO-220 kılıf ~2W. güç için soğutucusuz çalışabilmekte. Ancak
riske girmeye gerek yok. Küçük bir soğutucu yeterli olur.
Ama mutlaka gate gerilimi 7V. üzerinde olmalıdır. Yoksa Rds(on)
en düşük değere gelmeyecektir...

@mehmet hocam hesaplama tarafında sıkıntım var.. kılıf sıcaklığım 108.5 mi 133.5  °C mi oluyor? 
KTU Elektronik Haberleşme - YTÜ Haberşelme YL - GTU Haberleşme YL

mehmet

Olan olmuştur,
olacak olan da olmuştur.
Olacak bir şey yoktur.
---------------------------------------------
http://www.mehmetbilgi.net.tr

deneme_1234

Aradığm yeri buldm geçende tcp - ip modbus bakarken denk gelmiştim. tam da irfz44ü anlatıyor.

http://www.firatdeveci.com/datasheet-okumak-mosfetler-part-1/

okg

Alıntı yapılan: deneme_1234 - 08 Mart 2017, 10:00:41
Aradığm yeri buldm geçende tcp - ip modbus bakarken denk gelmiştim. tam da irfz44ü anlatıyor.

http://www.firatdeveci.com/datasheet-okumak-mosfetler-part-1/

hocam sağolun, fırat hocamın notları gerçekten çok güzel ve çok açıklayıcı, ancak benim ortam sıcaklıgı kısmında problemlerim var, dahil edecekmiyiz etmeyecekmiyiz henüz bir cevap bulamadım
KTU Elektronik Haberleşme - YTÜ Haberşelme YL - GTU Haberleşme YL

asma

Elbette dahil edeceksiniz.
Bulduğunuz değer delta t dediğimiz iki değer arası farktır.
Oluşan ısının , gövdeden havaya geçmesi gerekir.
Bu ısı aktarımı sıcaklık farkıyla artar. Kayıp enerji artarsa , fark artmalı ve ısıya dönüşen enerji akıp gitmeli. :)
Örneğinizi değiştirin , 40C için test edin , ortam sıcaklığı 25C bile olsa 40C lik artış el yakar. 65C mi 40C mi anlarsınız.  ;)

Kolay gelsin.

okg

Alıntı yapılan: asma - 08 Mart 2017, 20:12:56
Elbette dahil edeceksiniz.
Bulduğunuz değer delta t dediğimiz iki değer arası farktır.
Oluşan ısının , gövdeden havaya geçmesi gerekir.
Bu ısı aktarımı sıcaklık farkıyla artar. Kayıp enerji artarsa , fark artmalı ve ısıya dönüşen enerji akıp gitmeli. :)
Örneğinizi değiştirin , 40C için test edin , ortam sıcaklığı 25C bile olsa 40C lik artış el yakar. 65C mi 40C mi anlarsınız.  ;)

Kolay gelsin.

Öyleyse yaptıgım hesaba göre 133.5 derece civarında bir case sıcaklığım olmalı. Sağolun..
KTU Elektronik Haberleşme - YTÜ Haberşelme YL - GTU Haberleşme YL

okg

Ancak yaptığım işlem hatalı muhtemelen,



şekildeki gibi, mosfet termal direnç devresinde çevre denklemi yazıldıgında;

T junction için;
Tj = Pd * (Rqjc + Rqcs + Rqsa) + Ta

T case için ise;
Tc = Pd * (Rqcs + Rqsa) + Ta  oluyor.

Ta=25 derece, Pd = 1.75W, Rqcs = 0.5 ve Rqsa = 60 için (Rqsa değeri, Rqsa = Rqja - (Rqjc + Rqcs) denkleminden elde edildi, datasheette değeri yazmıyordu),

Tc = 1.75W * (0.5 + 60) + 25 = 130.875 °C olarak bulunur.

Önceki işleme göre bu işlem daha doğru gibi görünüyor
KTU Elektronik Haberleşme - YTÜ Haberşelme YL - GTU Haberleşme YL

deneme_1234

Alıntı yapılan: okg - 08 Mart 2017, 21:34:53
Ancak yaptığım işlem hatalı muhtemelen,

(Resim gizlendi görmek için tıklayın.)

şekildeki gibi, mosfet termal direnç devresinde çevre denklemi yazıldıgında;

T junction için;
Tj = Pd * (Rqjc + Rqcs + Rqsa) + Ta

T case için ise;
Tc = Pd * (Rqcs + Rqsa) + Ta  oluyor.

Ta=25 derece, Pd = 1.75W, Rqcs = 0.5 ve Rqsa = 60 için (Rqsa değeri, Rqsa = Rqja - (Rqjc + Rqcs) denkleminden elde edildi, datasheette değeri yazmıyordu),

Tc = 1.75W * (0.5 + 60) + 25 = 130.875 °C olarak bulunur.

Önceki işleme göre bu işlem daha doğru gibi görünüyor

Ne kadar hesap yaparsan yap gerçekte bu değeri tutturamayacaksın gibi bir his var içimde :)
Çünkü datasheetteki değerler milyon tane entegrenin ağırlıklı ortalaması alınarak elde edilmiş değerler.

Ama faydalı bir grafik olmuş, arşive attım :)

okg

Alıntı yapılan: deneme_1234 - 08 Mart 2017, 22:09:36
Ne kadar hesap yaparsan yap gerçekte bu değeri tutturamayacaksın gibi bir his var içimde :)

allah razı olsun  ::) ::) ;D
KTU Elektronik Haberleşme - YTÜ Haberşelme YL - GTU Haberleşme YL

deneme_1234

Alıntı yapılan: okg - 08 Mart 2017, 22:11:32
allah razı olsun  ::) ::) ;D

Yok ya ne demke bende kaç gündür güç kaynağı yapacam diye kasıyorum kimseden fayda yok :)
Alaylı olmak zor iş  ;D