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MOS 管实际可用电流(结温反推)

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给定 R_DS(on)、温度系数、允许结温与环境热阻,反推这颗 MOS 管在本机散热条件下能连续过多大电流。R_DS(on) 随结温升高而变大,本工具做自洽迭代,并给出指定工作电流下的结温裕量与所需热阻。

要点速览

MOS 管的连续电流极限由结温决定:Tj = Ta + P·θJA,而 P = I²·R_DS(on)(Tj),R_DS(on) 随温度上升约 0.4~0.8 %/℃。

参数输入

Imax = √[(Tj,max − Ta − P_other·θJA) / (θJA·R_DS(on)(Tj,max))] | R_DS(on)(Tj) = R25·[1 + α(Tj − 25)]

计算模型示意(随参数联动)

工作电流Imax 22.9 A0-20 ℃125 ℃环境温度 TaI(A)19.6 A @ 25 ℃工作点 Tj ≈ 47 ℃
单颗 R_DS(on) @Tj,max8.125 mΩ
单颗最大连续电流19.61 A
总电流19.6 A
此时单颗总功耗3.125 W
其它损耗占比0 %
工作电流 10.0 A → 单颗电流10.00 A
工作点结温 Tj47 ℃
结温裕量+103 ℃
若坚持该电流,θJA 需 ≤225.0 ℃/W
工作电流 / 最大电流51 %

工程备注

  • I_D 标称值(常标 T_C = 25 ℃)是封装/键合线的极限,真正的连续电流由结温与热阻决定,通常只有标称值的 1/3 左右。
  • θJA 与 PCB 铜箔面积极相关:同一颗 TO-252,铜箔给足可到 40 ℃/W,只焊一小块焊盘能到 100 ℃/W 以上。
  • R_DS(on) 是正温度系数:手册的 25 ℃ 值最乐观,100 ℃ 约 1.4~1.6 倍,150 ℃ 接近 2 倍——本工具已按 α 折算。
  • 开关损耗记得填进「其它损耗」:高压高频时它常超过导通损耗,只算导通会明显高估可用电流。
  • 本工具只算连续直流(导通),脉冲工况要查数据手册的 SOA 曲线与瞬态热阻 Z_th。

常见问题

MOS 管实际可用电流(结温反推)是做什么的?
给定 R_DS(on)、温度系数、允许结温与环境热阻,反推这颗 MOS 管在本机散热条件下能连续过多大电流。R_DS(on) 随结温升高而变大,本工具做自洽迭代,并给出指定工作电流下的结温裕量与所需热阻。
MOS 管实际可用电流(结温反推)的计算公式是什么?
核心公式:Imax = √[(Tj,max − Ta − P_other·θJA) / (θJA·R_DS(on)(Tj,max))] | R_DS(on)(Tj) = R25·[1 + α(Tj − 25)]。工具会按该公式与所选参数即时给出结果。
使用MOS 管实际可用电流(结温反推)有哪些工程注意事项?
I_D 标称值(常标 T_C = 25 ℃)是封装/键合线的极限,真正的连续电流由结温与热阻决定,通常只有标称值的 1/3 左右。 θJA 与 PCB 铜箔面积极相关:同一颗 TO-252,铜箔给足可到 40 ℃/W,只焊一小块焊盘能到 100 ℃/W 以上。 R_DS(on) 是正温度系数:手册的 25 ℃ 值最乐观,100 ℃ 约 1.4~1.6 倍,150 ℃ 接近 2 倍——本工具已按 α 折算。 开关损耗记得填进「其它损耗」:高压高频时它常超过导通损耗,只算导通会明显高估可用电流。 本工具只算连续直流(导通),脉冲工况要查数据手册的 SOA 曲线与瞬态热阻 Z_th。
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