Was sind die Ursachen für Hitze im MOSFET eines Wechselrichters?

Der WechselrichterMOSFETsarbeiten im Schaltzustand und der durch die Röhren fließende Strom ist sehr hoch. Wenn die Röhre nicht richtig ausgewählt ist, die Antriebsspannungsamplitude nicht groß genug ist oder die Wärmeableitung im Schaltkreis nicht gut ist, kann es zu einer Erwärmung des MOSFET kommen.

1. Die Erwärmung des Wechselrichter-MOSFET ist schwerwiegend. Achten Sie daher auf die Auswahl des MOSFET

MOSFETs im Wechselrichter erfordern im Schaltzustand im Allgemeinen einen möglichst großen Drainstrom und einen möglichst kleinen Einschaltwiderstand, wodurch der Sättigungsspannungsabfall der Röhre verringert und dadurch der Röhrenverbrauch reduziert und die Wärme verringert werden kann.

Schauen Sie im MOSFET-Handbuch nach. Wir werden feststellen, dass je höher der Spannungsfestigkeitswert des MOSFET ist, desto größer ist sein Einschaltwiderstand. Bei einem hohen Drainstrom und einem niedrigen Spannungsfestigkeitswert der Röhre liegt sein Einschaltwiderstand im Allgemeinen unter mehreren zehn Prozent Milliohm.

Unter der Annahme eines Laststroms von 5 A wählen wir den üblicherweise verwendeten Wechselrichter-MOSFET RU75N08R und können einen Spannungsfestigkeitswert von 500 V bis 840 V erreichen. Ihr Drainstrom liegt bei 5 A oder mehr, aber der Einschaltwiderstand der beiden Röhren ist unterschiedlich und treibt den gleichen Strom an , ihr Wärmeunterschied ist sehr groß. Der Einschaltwiderstand des 75N08R beträgt nur 0,008 Ω, während der Einschaltwiderstand des 840 0,85 Ω beträgt. Wenn der durch die Röhre fließende Laststrom 5 A beträgt, beträgt der Spannungsabfall der 75N08R-Röhre nur 0,04 V, zu diesem Zeitpunkt beträgt der MOSFET-Röhrenverbrauch nur 0,2 W, während der Spannungsabfall der 840-Röhre bis zu 4,25 W betragen kann, ist der Röhrenverbrauch gleich hoch wie 21,25 W. Daraus ist ersichtlich, dass der Einschaltwiderstand des MOSFET des Wechselrichters umso besser ist, je kleiner der Einschaltwiderstand der Röhre ist, desto größer ist der Röhrenverbrauch bei hohem Strom. Der Einschaltwiderstand des MOSFET des Wechselrichters ist ebenso klein wie möglich.

2. Die Antriebsspannungsamplitude der Antriebsschaltung ist nicht groß genug

MOSFET ist ein Spannungssteuergerät, wenn Sie den Röhrenverbrauch reduzieren, die Wärme reduzieren möchten,MOSFETDie Amplitude der Gate-Ansteuerspannung sollte groß genug sein, um die Impulsflanke steil und gerade zu gestalten. Dadurch können Sie den Röhrenspannungsabfall und den Röhrenverbrauch reduzieren.

3. Die Wärmeableitung des MOSFET ist kein guter Grund

WechselrichterMOSFETHeizung ist ernst. Da der Energieverbrauch des Wechselrichter-MOSFET hoch ist, erfordert die Arbeit im Allgemeinen eine ausreichend große Außenfläche des Kühlkörpers, und der externe Kühlkörper und der MOSFET selbst zwischen dem Kühlkörper sollten in engem Kontakt stehen (im Allgemeinen ist eine Beschichtung mit wärmeleitendem Silikonfett erforderlich). ), wenn der externe Kühlkörper kleiner ist oder der Kontakt mit dem MOSFET-eigenen Kühlkörper nicht nah genug ist, kann es zu einer Erwärmung der Röhre kommen.

Es gibt vier Gründe für die Zusammenfassung der Wechselrichter-MOSFET-Heizung.

Eine leichte Erwärmung des MOSFET ist ein normales Phänomen, aber eine starke Erwärmung, die sogar dazu führt, dass die Röhre durchbrennt, hat die folgenden vier Gründe:

1. Das Problem des Schaltungsdesigns

Lassen Sie den MOSFET in einem linearen Betriebszustand arbeiten und nicht im Schaltkreiszustand. Es ist auch eine der Ursachen für die Erwärmung des MOSFET. Wenn der N-MOS das Schalten übernimmt, muss die G-Level-Spannung einige V höher sein als die Spannung der Stromversorgung, um vollständig eingeschaltet zu sein, während beim P-MOS das Gegenteil der Fall ist. Nicht vollständig geöffnet und der Spannungsabfall ist zu groß, was zu einem Stromverbrauch führt. Die äquivalente Gleichstromimpedanz ist größer, der Spannungsabfall steigt, sodass U * I ebenfalls zunimmt, der Verlust bedeutet Wärme. Dies ist der am häufigsten vermiedene Fehler beim Entwurf der Schaltung.

2, zu hohe Frequenz

Der Hauptgrund dafür ist, dass manchmal ein übermäßiges Streben nach Volumen zu einer erhöhten Frequenz und einem größeren MOSFET-Verlust führt, sodass auch die Wärme zunimmt.

3, nicht genügend thermisches Design

Wenn der Strom zu hoch ist, ist normalerweise eine gute Wärmeableitung erforderlich, um den Nennstromwert des MOSFET zu erreichen. Wenn der ID-Wert also unter dem maximalen Strom liegt, kann es auch zu starker Erwärmung kommen. Daher ist ein ausreichender zusätzlicher Kühlkörper erforderlich.

4, MOSFET-Auswahl ist falsch

Bei einer falschen Beurteilung der Leistung wird der Innenwiderstand des MOSFET nicht vollständig berücksichtigt, was zu einer erhöhten Schaltimpedanz führt.