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)
| 单颗 R_DS(on) @Tj,max | 8.125 mΩ | 5.00 mΩ × [1 + α×(150 − 25)] |
| 单颗最大连续电流 | 19.61 A | Tj 顶到 150 ℃ 的电流,未留余量 |
| 总电流 | 19.6 A | 与单颗相同 |
| 此时单颗总功耗 | 3.125 W | 导通 3.125 W + 其它 0.00 W(= 热预算 3.125 W) |
| 其它损耗占比 | 0 % | 占单颗热预算的比例;>30% 时开关损耗已成主项 |
| 工作电流 10.0 A → 单颗电流 | 10.00 A | 总电流 ÷ 1 颗 |
| 工作点结温 Tj | 47 ℃ | Ta 25 ℃ + P×θJA 40.0 ℃/W |
| 结温裕量 | +103 ℃ | 合格 |
| 若坚持该电流,θJA 需 ≤ | 225.0 ℃/W | 超过就要加铜箔面积 / 散热片 / 风冷 |
| 工作电流 / 最大电流 | 51 % | 100% = 结温刚好顶到上限 |
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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