场管IRF3710的Id达57A，BTA41的Id达40A，交流电流余量的应用经验

hetao7241 · 发表于 2012-3-28 14:09:02

本帖最后由 hetao7241 于 2012-3-28 14:14 编辑

上图：

1.场效应管IRF3710的Id在室温可达达57A，在100度时也可以达到40A;

2.可控硅BTA41的Id在80度都可以达到40A;

大家应用时怎么考虑余量的，比如40A当30A用，50A当40A用；当然散热是绝对要考虑到的

我个人觉得这个脚脚这么小能承受这么大电流吗

rclong · 发表于 2012-3-28 14:15:37

我觉得脚够短就可以承受

Allegro有一款测电流的IC SOIC-8的一侧引脚还要流入流出50A呢

hetao7241 · 发表于 2012-3-28 14:19:03

rclong 发表于 2012-3-28 14:15
我觉得脚够短就可以承受

Allegro有一款测电流的IC SOIC-8的一侧引脚还要流入流出50A呢 ...

我希望它留的长度至少要达到它给定的电流，否则。。。

gzhuli · 发表于 2012-3-28 14:19:12

实际应用基本上不看电流上限的（只要不超过就行），一般是估算开关损耗和导通损耗，按封装热阻算耗散功率不超过SOA就可以了，通常这样算出来的工作电流值都比手册上的最大电流小得多。

hetao7241 · 发表于 2012-3-28 14:25:23

本帖最后由 hetao7241 于 2012-3-28 14:34 编辑

gzhuli 发表于 2012-3-28 14:19
实际应用基本上不看电流上限的（只要不超过就行），一般是估算开关损耗和导通损耗，按封装热阻算耗散功率不 ...

你给我们提了另外一种思路，还不太懂，但是我觉得应该考虑电流因素，器件应该是按电流大小来设计的？

估算开关损耗和导通损耗好像也非常麻烦。

gzhuli · 发表于 2012-3-28 14:39:08

hetao7241 发表于 2012-3-28 14:25
你给我们提了另外一种思路，还不太懂，但是我觉得应该考虑电流因素，器件应该是按电流大小来设计的？ ...

这么算一下吧：
假设IRF3710做持续导通的开关，57A电流^2 * 23mΩ内阻 = 75W耗散功率，管芯到散热器的总热阻为0.75 + 0.5 = 1.25℃/W，如果此时散热器温度为40度，结温都已经达到134℃了。通常结温都控制在110℃以内，所以除非你上水冷，否则根本达不到这个电流的。

hetao7241 · 发表于 2012-3-28 15:10:39

gzhuli 发表于 2012-3-28 14:39
这么算一下吧：
假设IRF3710做持续导通的开关，57A电流^2 * 23mΩ内阻 = 75W耗散功率，管芯到散热器的总 ...

非常感谢！

我对器件的使用有了更进一步的认识了，另外再请教一下，那个结温是一个经验值，还是手册上哪里可以看到呢？场效应管与可控硅是不是不一样呢？

gzhuli · 发表于 2012-3-28 15:14:48

hetao7241 发表于 2012-3-28 15:10
非常感谢！

我对器件的使用有了更进一步的认识了，另外再请教一下，那个结温是一个经验值，还是手册上哪 ...

110度是经验值，手册写的极限温度是175度。

hetao7241 · 发表于 2012-3-29 13:36:06

本帖最后由 hetao7241 于 2012-3-29 13:36 编辑

我正在做实验，1点25开始的，用BTA41（额定40A）带了30A的阻性负载（电炉），看看有没有问题，散热器超大。

hetao7241 · 发表于 2012-3-29 13:46:40

本帖最后由 hetao7241 于 2012-3-29 13:46 编辑

gzhuli 发表于 2012-3-28 15:14
110度是经验值，手册写的极限温度是175度。

你好！

关于可控硅这样的有啥使用经验呢？我正在使用BTA41，现在带的阻性负载30A;英文资料不太会看，热阻及结温允许最高温度。

谢谢！

sctwp · 发表于 2012-3-29 13:59:29

数据手册上的电流值是理论上的，实际电流的能力与器件的封装，内部的连接方式有关，标称50A当做40A用是不行的，除非你用一个很大的风扇或直接放冰箱里。

hetao7241 · 发表于 2012-3-29 14:05:28

sctwp 发表于 2012-3-29 13:59
数据手册上的电流值是理论上的，实际电流的能力与器件的封装，内部的连接方式有关，标称50A当做40A用是不行 ...

那是，我用了自己做的测温的装置，18B20靠在散热器上，现在工作了35分钟，现在温度是55度，温度在不断上升。

rifjft · 发表于 2012-3-29 14:27:03

还好是阻性负载。

密切留意温度的变化，如果持续升高，就要准备上香了

hetao7241 · 发表于 2012-3-29 14:33:32

rifjft 发表于 2012-3-29 14:27
还好是阻性负载。

密切留意温度的变化，如果持续升高，就要准备上香了

恩，是的，现在温度基本稳定在60.0度-60.5度间。

hetao7241 · 发表于 2012-3-29 14:37:38

想跟大家讨论一下，可控硅后面要是接变压器（变压器是220V进，有300V输出的，也有12V输出的，变压器的负载都是阻性），算不算感性负载呢？可控硅起的作用实际上是过几秒钟关断一下，再导通，如此循环。

hetao7241 · 发表于 2012-3-29 15:31:14

本帖最后由 hetao7241 于 2012-3-29 15:31 编辑

调整了传感器的位置，靠芯片要近一点，现在2个小时过去了，温度稳定在61.5度左右。

hetao7241 · 发表于 2012-3-30 13:00:05

本帖最后由 hetao7241 于 2012-3-30 20:58 编辑

做个记录：20A电流流过可控硅，散热器温度稳定在41度左右，25A流过可控硅时，散热器温度稳定在51度左右.

再补充一个：BTA80(80A)带了功率9个千瓦的电炉，散热器稳定稳定在60度样子。

huayuliang · 发表于 2012-3-30 13:29:09

散热计算。。。。。俺最近在学这个。关键是找不到散热器的热阻资料。。。头疼

jimmy_xt · 发表于 2012-3-30 13:37:31

本帖最后由 jimmy_xt 于 2012-3-30 13:39 编辑

这种管子真的能过110A，瞬间电流300+A
至于你信不信，反正我是不信……

hetao7241 · 发表于 2012-3-30 13:51:20

huayuliang 发表于 2012-3-30 13:29
散热计算。。。。。俺最近在学这个。关键是找不到散热器的热阻资料。。。头疼 ...

好像卖散热器的商家，比较专业点的，他可以提供的，上次还问我要不要，我说这个计算非常麻烦的。

必须要有个理论支撑，否则心头没有底。

hetao7241 · 发表于 2012-3-30 13:54:53

jimmy_xt 发表于 2012-3-30 13:37
这种管子真的能过110A，瞬间电流300+A
至于你信不信，反正我是不信……

确实是，我都很想说，那个管脚也不像能过110A的，我做实验时，为了安全，我用的是6个平方的铜芯线，比他那个管脚脚应该4-5倍嘛，

但是我们设计时以什么为依据呢？这个可能得元老们来了

gzhuli · 发表于 2012-3-30 13:57:38

huayuliang 发表于 2012-3-30 13:29
散热计算。。。。。俺最近在学这个。关键是找不到散热器的热阻资料。。。头疼 ...

RθJC就只能相信手册了，RθCS跟安装有关，硅脂、压紧力、表面光洁度等等都会影响RθCS，这个我觉得实测会靠谱些。
我记得以前看过散热器安装的AN，对压紧力和表面光洁度和热阻的关系有详细的实测数据比对。

gzhuli · 发表于 2012-3-30 14:00:44

jimmy_xt 发表于 2012-3-30 13:37
这种管子真的能过110A，瞬间电流300+A
至于你信不信，反正我是不信……

没发现110A后面有个圆圈5？
再往第二页底部找注释5，你就会看到这么一句：Calculated continuous current based on maximum allowable junction temperature. Package limitation current is 75A.

jimmy_xt · 发表于 2012-3-30 14:45:21

gzhuli 发表于 2012-3-30 14:00
没发现110A后面有个圆圈5？
再往第二页底部找注释5，你就会看到这么一句： ...

我那个挂掉的图片截的就是注释5。

100度下80A没有注释了……可是封装限制在75A。

只能说厂商不给力啊

hetao7241 · 发表于 2012-3-30 14:53:14

本帖最后由 hetao7241 于 2012-3-30 15:01 编辑

gzhuli 发表于 2012-3-30 14:00
没发现110A后面有个圆圈5？
再往第二页底部找注释5，你就会看到这么一句： ...

向你学习一切以事实为基础，不能跟着吼。

但是假如芯片散热在水冷的情况下你说那个管脚能能承受75A电流吗？不说75A，能承受50A或60A电流吗？

huayuliang · 发表于 2012-3-30 15:24:56

gzhuli 发表于 2012-3-30 13:57
RθJC就只能相信手册了，RθCS跟安装有关，硅脂、压紧力、表面光洁度等等都会影响RθCS，这个我觉得实测 ...

实测自然重要，但理论少不了啊。不然拿什么去估算最初的选型是否合适？
有了理论计算结果，再与实测的相比较，心里就有谱了。

散热计算的两个软件，俺到现在一个都没弄到。。。。头疼。

locky_z · 发表于 2012-3-30 22:03:31

电流都是浮云，温度才是关键

即使你管脚很细，电流很大，但发热小，或者发热一下子散出去了，那就不会被烧断。
例如IRF3710瞬间最大电流达200A，也不熔断，就是因为通电时间短，温度还未积累起来。

再比如，同一个截面积线，绕变压器时的载流量一般是2.5A～3A/cm2，但当连接线来用，可以上到6A/cm2,如果是铜箔，说明电流不是重要，关键是温度，变压器因为捆在一起，散热不好，所以载流量不能设置的高。

locky_z · 发表于 2012-3-30 22:04:39

本帖最后由 locky_z 于 2012-3-30 22:08 编辑

以前尝试过用一个电路定量测热阻，

其原理是分别在小功耗下测量出被测管工作时的Vbe1，然后将功率管进入大电流大功率状态下持续工作几分钟，等待温度稳定了，立即又切换到小功耗下，并立即测量其BE结压降Vbe2,

因为半导体管子BE结的温度特性是-2.2mV/摄氏度，而上面测出的两个Vbe值都是在同样的Ic下测出来的，因此Ic引起Vbe差别可以抵消，因此其电压差反映的就是两个时刻管子芯片内部结温的温差。而刚才的加热功率是可以计算出来的P1=Vce*Ic
因此功率管和散热器这个整体的热阻为
Tc=(Vbe2-Vbe1) / -2.2mV / P1

如果不带散热器的话，那么就是管子的热阻了。

场管IRF3710的Id达57A，BTA41的Id达40A，交流电流余量的应用经验

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