MOSFETs de potencia para automoción que conmutan más de 80 A: ¿cómo puede funcionar?

Question

He estado pensando en un método de conmutación de grandes corrientes en una aplicación de automoción. Hice otra pregunta acerca de los interruptores de disparo / interruptores de circuito, pero nunca encontró un componente adecuado para ser capaz de conmutar 80A @ 12VDC a un bajo costo, electrónicamente utilizando un MCU.

Ahora he recibido noticias de la nueva gama de MOSFETs de potencia para automóviles de International Recifier, por ejemplo, AUIRFB8405 - disponible aquí (sitio del Reino Unido) http://uk.rs-online.com/web/p/mosfet-transistors/7870972/ en encapsulado TO-220 (y también SMD y muchos otros) con una corriente continua de hasta 120A y una disipación de potencia máxima de 163W. Esto parece grande y podría en mi mente (por ejemplo) tomar el lugar de un solenoide de arranque para conducir el 80A más o menos necesario para un motor de arranque ... sugieren aplicaciones tales como la dirección asistida eléctrica que sería una corriente similar supongo.

Pero, ¿tengo razón? Estoy confundido porque la batería y el motor de arranque están conectados a conductores MASIVOS, tal vez 100mm2 o más (estimación salvaje) de cobre, mientras que un TO-220 tiene una pata de estaño insignificante. ¿Puedo realmente soldar uno en línea y pasar hasta 120A con seguridad (suponiendo que pueda disipar el calor)?

Answer 1

Las patas de un envase TO-220 se funden con una corriente de 75 amperios más o menos, según este artículo :

La primera sorpresa fue que el encapsulado TO-220AB en el que se instalaron los FET tenía un límite de corriente inferior al de los FET. Las discusiones con el Rectificador Internacional FE y más tarde con un representante de Motorola confirmó que los límites del TO-220AB eran de aproximadamente 75 amperios. Este límite se debía a la calentamiento del marco de plomo hasta el punto de que las patas se derritan .

Siendo realistas, el límite de 120 amperios podría alcanzarse, en el mejor de los casos, aplicando alguna sofisticada solución de refrigeración en un entorno de laboratorio, no en un producto automovilístico real.

Sin embargo, lo importante es que los picos de hasta 120 amperios pueden ser sostenibles, si son lo suficientemente cortos.

Un enfoque alternativo sería utilizar varios de esos MOSFET en paralelo en una combinación que no cargue un solo MOSFET con la corriente de carga completa prevista.

Answer 2

Esos valores de corriente se basan en la condición de que puedas sacar el calor del dispositivo. Sacar 163 vatios de un TO-220 no es tan fácil, en mi opinión.