Confundido/a sobre el área de operación segura de un gráfico MOSFET

Question

Digamos que estoy operando un MOSFET 20A DC y la caída de voltaje a través del drenaje y la fuente (VDS) es de 2V. El punto de operación es rojo como se muestra en el área operativa segura (SOA) del MOSFET como se muestra a continuación. Obviamente, el punto de operación se encuentra dentro del "área segura". Sin embargo, si hacemos el cálculo, la disipación de potencia del MOSFET es de 40W (20A x 2V), lo cual definitivamente dañará el MOSFET. Estoy confundido. ¿Alguien puede resolver mi confusión?

Answer 1

Por favor, ten en cuenta las condiciones de prueba en la esquina superior derecha. Mientras tengas un mecanismo de enfriamiento que logre mantener la temperatura de la caja a 25 °C, el dado no superará los 175 °C y sobrevivirá.

La SOA permite 10 V × 30 A, por lo que la resistencia térmica entre la unión y la caja se puede calcular como R_JC = (175 °C 25 °C) / (10 V 30 A) = 0.5 °C/W. (Debería haber otro gráfico con valores más detallados.)

Por lo tanto, para 40 W, la temperatura máxima de la caja (en la que el dado morirá) es 175 °C 40 W 0.5 °C/W = 155 °C. Así que asumiendo una temperatura ambiente en el peor de los casos de 40 °C, necesitas un disipador de calor con una resistencia térmica total de menos de (155 °C 40 °C) / 40 W = 2.875 °C/W. (La hoja de datos del disipador de calor te dirá este valor. Un valor tan pequeño requiere mucho metal con un ventilador.)