был в наличии мосфет IRF3205 он должен выдерживать нагрузку 80А постоянной нагрузки и более 100 кратковременной, я пустил через него 3А и он прилично нагрелся и судя по всему в результате этого сгорел/замкнул. короче он в замкнутом состоянии.
от взятой за основу инструкции я отступил по ошибке и притянул gate не 10кОм а 100кОм. Но не думаю что это могло быть причиной, к тому же судя по показаниям амперметра схема заработала на 100% т.е. модуляции тока и не было. Плюс от батареи к нагрузке, минус через мосфет. Землю соединил(по-моему соединил, могла отпасть, проводов получилось много, могло ли это быть причиной?)
начал разбираться и первая причина нагрева при штатных нагрузках это неполное открытие в результате высокой частоты шим сигнала(даже если забыть что он пропускал все 3А), но при частоте 488Гц на 10 пине(куда я его подключил) имеем 2мс при 14нс на открытие, irf3205 открывается начиная с 4,5В при данных 5В, по силе тока также не должно быть дефицита.
Это не нагрузка – это ток. Нагрузку он должен выдерживать – 200 Ватт и это абсолютный максимум. Стало быть Ваши 80 ампер он может выдержать при падении напряжения на нём 200/80 = 2.5 вольта и ни на милливольт больше. На практике надо давать запас, т.к. это абсолютный максимум.
Кто Вам сказал, что такую нагрузку он способен выдержать без мощного радиатора? Смотрите в даташите нагрев.“Junction-to-Ambient” – 40 градусов на Ватт!
Теперь к Ваши трём амперам. Каково было среднее падение напряжения? Ну, допустим, 3В. Тогда имеем 3х3= 9 Ватт. При этом нагрев без радиатора по даташиту должен составить 40х9 = 360 градусов. А безопасная температура (по тому же даташиту) составляет не более 175 градусов. Вот и считайте.
Вы прочитали в даташите только одну строчку про 80А. А там ещё много чего интересного.
Вот, смотрите, на что надо обращать внимание в первую очередь.
На рекомендации. Обычно больше 1 ватта без радиатора выдавать не стоит, но здесь написано (подчёркнуто зелёным), что для корпуса D2Pack можно выдавать 2 ватта. Но два, а не 9, как у Вас! Ну а для корпуса TO-262 – хренушки, лучше не вылазить за 1 ватт!
Максимальная температура перехода (подчёркнуто синим) – 175 градусов, запомним;
Тепловое сопротивление переход - окружающая среда (подчёркнуто тёмно-жёлтым) – 40 градусов на ватт. Т.е. температура перехода у нас будет равна температуре окружающей среды + 40 х количество ватт.
Ну, и наконец, максимальная мощность. Обведено красным. Здесь два важных параметра: 1) сколько он может выдержать при температуре перехода в 25 градусов (200W) и 2) насколько уменьшается первый параметр при увеличении температуры кристалла на 1 градус (1.3 ватта на градус).
Теперь можно посчитать максимальную мощность, которую можно подавать на Ваш транзистор без риска его “расплавить”. Давайте считать.
Температура перехода у Вас будет
здесь Tamb – температура окружающей среды (заметьте, это температура внутри корпуса Вашего прибора, а не “в комнате возле форточки”), а Pd – мощность, которую мы планируем рассеивать в ваттах.
Очевидно, что эта температура не должна превышать максимально допустимую температуру кристалла, указанную в даташите:
и при этом сама рассеиваемая мощность не должна превышать максимально допустимую с учётом уменьшения последней для получившейся температуры перехода.
Собственно, всё, если Вы решите эти неравенства как систему (относительно Pd) и подставите в решение числовые значения из даташита (температуру окружающей среды лучше взять градусов 50 – внутри прибора это нормальная температура), то получите что Pd должно быть меньше или равно 3 Ватта (посчитайте и убедитесь). Учитывая, что мы подставляли данные по “абсолютному максимуму”), для реальной схемы процентов 30 нужно скинуть.
Вот отсюда и вылезли 2 Ватта, которые Вам рекомендовал производитель транзистора!
Это максимум, что из него можно выжать из этого транзистора без радиатора.
Вот тут поподробнее, если можно. Я считал этот показатель иначе:
Источник тока 12В, сопротивление по даташиту 8мОм: 12х12х0,008=1,152Вт
Даже если брать 60гр начальных и 65 на Ватт получаем 134гр, что является допустимым и 2Вт без радиатора также соблюдаем.
И ещё один момент, что считать Sourse? Из схемы по которой собирал sourse идёт к источнику, но ведь по направлению движения учитывая что линия минусовая, нога идущая на источник будет со знаком минус, т.е. по логике это drain
Да как не подключай при таком номинале он будет в “линейном” режиме (сиреч кипит). При егонных токах по любому драйвер нужон.
Ща ЕП с ёмкостью формулу выдаст.
Он только начинает открываться при 4.5в. Для полного открытия ему нужно вольт этак 10. Когда вы подаете на него 5в, его внутреннее сопротивление отнюдь не 8мОм
Неправильно Вы считали. Сразу по нескольким направлениям неправильно. ну, во-первых, если уж Вы забыли про нагрузку, то, в любом случае, формула не такая.
Мощность - произведение тока на напряжение. P = U*I
Ток по закону Ома равен отношению напряжения к сопротивлению: I=U/R;
Стало быть: P=U*U/R;
А Вы на R зачем-то умножали. Если считать так, как Вы, то должно было получиться 12x12/0.008 = 1800 Ватт.
Что не так с Вашим расчётом? Во-первых, Вы забыли про нагрузку и считаете, что в цепи у Вас только транзистор. Во-вторых, 8mΩ - это сопротивление полностью открытого транзистора.
Т.е. если бы у Вас не было нагрузки, а транзистор смотрел бы истоком на землю и стоком на питание и Вы бы его полностью открыли, то при идеальном источнике напряжения на нём бы выделялось 1,8кВт! Ну, а на реальном источнике, выделалось бы всё, что этот источник может потянуть.
Для начала не будем разделять транзистор и нагрузку, а просто посмотрим на двухполюсник в пунктирной рамке как на нечто целое.
Что можно сказать? Что если ток у Вас 3А, а напряжение 12В, то на этом двухполюснике рассеивается 12х3 = 36 Ватт энергии.
Теперь давайте посмотрим на нагрузку и транзистор по отдельности. Ток через оба один и тот же, всё те же три Ампера.
Допустим, транзистор полностью открыт (ток по прежнему 3А) . В этом случае его сопротивление - 8mΩ. Напряжение в точке А (а это как раз падение напряжения на транзисторе) = 8х3 = 24 mV. Стало бы всё остальное напряжение падает на нагрузке - 11.076 V. На нагрузке выделяется 11.076х3 = 33.2 Ватт, а на транзисторе 0.024х3 = 0,072 Ватт
Теперь допустим, транзистор полностью закрыт. В этом случает ток через него (и через нагрузку) равен току утечки (в даташите это называется Idss) – это очень небольшие токи. Напряжение питания останется тем же, никуда не денется. Можете посмотреть ток утечки в даташите и сами посчитать сколько тепла при этом выделится на транзисторе и на нагрузке.
Самое интересное начинается, когда транзистор полуоткрыт - там токи могут быть приличными и сопротивление гораздо выше, чем у открытого перехода. Вот тут то он и начинает греться как не в себя!
При Ваших 5V на затворе они полностью не открывается никогда. Он всегда “полуоткрыт”. См. диаграмму из даташита.
Насколько? А Вы померьте напряжение в точке А по моей схеме. Всё поймёте.
Теперь Вы должны суметь сами посчитать сколько на транзисторе будет выделяться тепла. Просто помните. Если Вы измерите ток, и умножите его на напряжение питание, то ВСЯ эта величина должна где-то выделится! Часть выделяется на транзисторе, а другая часть - не нагрузке. Если Вы можете измерить напряжение в точке А, то Вы легко разделите эти части.
Я для замены в одном импульсном бп подбирал транзистор так:
На ЛБП выставлял напряжение 12В, ток ограничивал половиной максимального и прям напрямую подключал к истоку и стоку. Потом через резистор в 20кОм соединял затвор и исток и транзистор открывался. В режиме ограничения тока на ЛБП измерял напряжение между истоком и стоком и ток. По ним вычислял реальное сопротивление открытого перехода и потом использовал наиболее подходящий.
Учитывая что он сгорел уже не могу) есть ещё один, НО тупо палить его без изменения схемы не хочу. Поэтому переформулирую вопрос, как его подключить чтоб не спалить.
Если принципиально схема правильная, то можно ток ограничить. Допустим берём безопасную нагрузку в 1Вт при 12В это около 83мА и 145 Ом, берём последовательно 2 по 100 Ом, имеем 0,72Вт. Включаем и измеряем?
Но все же гипотеза о полуоткрытом канале понятна, она самая частая, но ее не должно быть при 488Гц и 14нс на открытие/закрытие?
