Was sind die Ursachen für die Erwärmung des Wechselrichter-MOSFET?

Der MOSFET des Wechselrichters arbeitet in einem Schaltzustand und der durch den MOSFET fließende Strom ist sehr hoch. Wenn der MOSFET 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 ernst und sollte beachtet werdenMOSFETAuswahl

Der MOSFET im Wechselrichter benötigt im Schaltzustand im Allgemeinen einen möglichst großen Drainstrom und einen möglichst kleinen Einschaltwiderstand, um den Sättigungsspannungsabfall des MOSFET zu reduzieren und dadurch den Verbrauch des MOSFET zu verringern Hitze.

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

Unter der Annahme, dass der Laststrom 5 A beträgt, wählen wir den üblicherweise verwendeten Wechselrichter MOSFETRU75N08R und können einen Spannungswert von 500 V bis 840 V aushalten. Ihr Drainstrom beträgt 5 A oder mehr, aber der Einschaltwiderstand der beiden MOSFETs ist unterschiedlich und treibt den gleichen Strom an , ihr Wärmeunterschied ist sehr groß. Der Einschaltwiderstand von 75N08R beträgt nur 0,008 Ω, während der Einschaltwiderstand von 840 nur 0,008 Ω beträgt, während der Einschaltwiderstand von 840 0,85 Ω beträgt. Wenn der durch den MOSFET fließende Laststrom 5 A beträgt, beträgt der Spannungsabfall des MOSFET 75N08R nur 0,04 V und der MOSFET-Verbrauch des MOSFET beträgt nur 0,2 W, während der Spannungsabfall des MOSFET 840 bis zu 4,25 W betragen kann Die Leistung des MOSFET beträgt bis zu 21,25 W. Daraus ist ersichtlich, dass sich der Einschaltwiderstand von MOSFETs vom Einschaltwiderstand von 75N08R unterscheidet und dass ihre Wärmeerzeugung sehr unterschiedlich ist. Je kleiner der Einschaltwiderstand des MOSFET ist, desto besser ist der Einschaltwiderstand des MOSFET, und die MOSFET-Röhre ist bei hohem Stromverbrauch ziemlich groß.

2. Die Antriebsspannungsamplitude der Antriebsschaltung ist nicht groß genug

MOSFET ist ein Spannungssteuergerät. Wenn Sie den Röhrenverbrauch des MOSFET reduzieren und die Wärme reduzieren möchten, sollte die Spannungsamplitude des MOSFET-Gate-Antriebs groß genug sein und die Flanke des Antriebsimpulses steiler machen, um dies zu reduzierenMOSFETRöhrenspannungsabfall, reduziert den MOSFET-Röhrenverbrauch.

3. Die Wärmeableitung des MOSFET ist kein guter Grund

Die Erwärmung des Wechselrichter-MOSFET ist schwerwiegend. Da der Röhrenverbrauch 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 wärmeleitende Beschichtung erforderlich). Silikonfett), wenn der externe Kühlkörper kleiner ist oder der MOSFET selbst nicht nahe genug am Kontakt des Kühlkörpers liegt, kann es zu einer Erwärmung des MOSFET kommen.

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

Eine leichte Erwärmung des MOSFET ist ein normales Phänomen, aber die Erwärmung ist schwerwiegend und kann sogar dazu führen, dass der MOSFET durchbrennt. Dafür gibt es 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 ist, dass manchmal das übermäßige Streben nach Lautstärke, was zu einer erhöhten Frequenz führt,MOSFETVerluste im Großen und Ganzen, so dass auch die Wärmeentwicklung 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.