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Potenza dissipata MOSFET

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[1] Potenza dissipata MOSFET

Messaggioda Foto Utentegeppou » 2 apr 2014, 19:18

Ciao a tutti ragazzi sono nuovo nel forum! O_/
Cercando online delle risposte riguardanti l'argomento del titolo ho trovato di tutto e di più...risposte su alcuni forum non proprio precise(va beh ci può anche stare),guide ufficiali da parte di produttori di semiconduttori che sfioravano l'argomento, così alla fine sono finito qui grazie ad un articolo di un vostro utente Ste75 che trovate qui :http://www.electroyou.it/ste75/wiki/calcolo-switching-loss-mosfet-con-carico-resistivo.
Ho trovato l'articolo interessante e sono qui per chiedere il vostro aiuto riguardo ai calcoli proposti appunto nell'articolo che parla delle perdite di un mosfet con carico resistivo durante le fasi di commutazione del mosfet grazie ad un segnale di pilotaggio applicato al gate(classico PWM applicato al gate, per esempio).
Innanzitutto aggiungo un link ad un mosfet che vorrei usare come riferimento per effettuare i calcoli; il mosfet e' questo qui : http://www.aosmd.com/res/data_sheets/AO3402.pdf.
i valori delle grandezze in esame esterne al mosfet e riferite all'articolo sono:
V_d_r_i_v_e : segnale PWM con ampiezza da 0 a 5 volt con frequenza 10KHz e duty cycle variabile.
I_d : 800 mA
R_g_a_t_e : 150 \Omega (Ah NON consideriamo quella quella interna tipica di 4.3 \Omega ..facciamo finta che questa sia 0)
V_i_n : 5 volt

Allora essendo il mosfet pilotato con un segnale PWM oltre alla potenza statica; che vale P_s = R_d_s_(_o_n_) \cdot I_d^2 che con una R_d_s_(_o_n_) di 50m\Omega mi risulta uguale a 32 mW; e' presente anche la potenza dinamica o di switching che e' appunto quella spiegata nell'articolo.
Facendo un po di calcoli basandomi sul mosfet linkato mi risulta T_o_n = 163 \mu W e T_o_f_f = 244 \mu W e' possibile che siano così basse? O ho sbagliato qualcosa?
ringrazio in anticipo chiunque mi aiuti
Ciao!
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[2] Re: Potenza dissipata MOSFET

Messaggioda Foto Utenteclaudiocedrone » 2 apr 2014, 23:57

geppou ha scritto: ...T_o_n = 163 \mu W e T_o_f_f = 244 \mu W...

:?: :-M
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[3] Re: Potenza dissipata MOSFET

Messaggioda Foto UtenteCandy » 3 apr 2014, 0:08

Non ho letto l'articolo linkato, ma, in linea di massima, queste potenze "dinamiche" vanno valutate nell'unità di tempo anche un funzione del numero di commutazioni, quindi, forse, nei tuoi calcoli mancano riferimenti alla frequenza? O no?
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[4] Re: Potenza dissipata MOSFET

Messaggioda Foto Utenteclaudiocedrone » 3 apr 2014, 0:31

:-) Io che non mi intendo di questa cosa in particolare (come anche di molte altre) ho solo inteso esprimere un dubbio sul vedere quello che mi pare un tempo a cui è stata attribuita come unita di misura il watt... O_/
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[5] Re: Potenza dissipata MOSFET

Messaggioda Foto Utentegeppou » 3 apr 2014, 12:19

claudiocedrone ha scritto::-) Io che non mi intendo di questa cosa in particolare (come anche di molte altre) ho solo inteso esprimere un dubbio sul vedere quello che mi pare un tempo a cui è stata attribuita come unita di misura il watt... O_/

si ovviamente sono potenze e non tempo P_s_w_o_n e P_s_w_o_f_f rispettivamente :D
(non posso piu correggere questo errore nel primo messaggio, non so se qualche admin può correggere)
Non ho letto l'articolo linkato, ma, in linea di massima, queste potenze "dinamiche" vanno valutate nell'unità di tempo anche un funzione del numero di commutazioni, quindi, forse, nei tuoi calcoli mancano riferimenti alla frequenza? O no?

Si, ho calcolato il tutto tenendo conto della frequenza di commutazione altrimenti avrei ottenuto solo l'energia dissipata dal sistema e non la potenza...l'articolo spiega il concetto quindi bisogna leggerlo per capirlo l'unico problema che ho avuto sono la probabile incomprensione di alcuni valori da utilizzare nelle formule che poi hanno portato a dei valori di potenze dissipate troppo basse a mio parere...
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[6] Re: Potenza dissipata MOSFET

Messaggioda Foto Utentegeppou » 10 apr 2014, 12:40

Nessuno saprebbe gentilmente aiutarmi? magari anche lo stesso Foto UtenteSte75?
grazie
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[7] Re: Potenza dissipata MOSFET

Messaggioda Foto UtenteSte75 » 11 apr 2014, 8:55

Ciao.

L'articolo lo avevo scritto un bel po di tempo fa quando volevo provare a stimare le perdite sul MOS che andava a pilotare un cella di peltier.
Poi non lo ho più praticamente guardato.... quindi questa potrebbe essere l'occasione per rinfrescare le idee :D (nel senso che non uso MOSFET tutti i giorni quindi non ti saprei rispondere al volo se i valori da te ottenuti possono essere sensati).

Ricordo anche che, però, quando avevo realizzato in pratica l'applicazione ed ero andato a misurare la temperatura sul MOS, non avevo ottenuto proprio il risultato che mi aspettavo dal calcolo... ma non ero nemmeno molto lontano.

Quindi direi che se vuoi facciamo i conti insieme...

Ho provato a farli anch'io basandomi sul data sheet che hai linkato ma non ho ottenuto i tuoi risultati.

Vediamo un po':
quanto hai usato come Crss reale? Io, basandomi sulla formula che avevo scritto (che devo capire dove la avevo trovata) ho ottenuto 62.3 pF partendo dalla Crss di 18pF. Ti torna?

Ciao!
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[8] Re: Potenza dissipata MOSFET

Messaggioda Foto Utentegeppou » 11 apr 2014, 14:16

Ste75 ha scritto:
Vediamo un po':
quanto hai usato come Crss reale? Io, basandomi sulla formula che avevo scritto (che devo capire dove la avevo trovata) ho ottenuto 62.3 pF partendo dalla Crss di 18pF. Ti torna?

Ciao!

Grazie per la risposta :D , allora:

all'inizio C_r_s_s mi era venuta un po più alta ma solo perché avevo considerato il caso peggiore cioè 25 pF.
Utilizzando il valore tipico cioè 18pF mi viene uguale : C_r_s_s = 2 * 18 pF * \sqrt{\frac{15}{5}} = 62.3 pF
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[9] Re: Potenza dissipata MOSFET

Messaggioda Foto UtenteSte75 » 11 apr 2014, 17:17

Ok, con questo valore ti torna che le due potenze diventano:

P_s_w_o_n = 73uW = 73uWe P_s_w_o_f_f = 313uW ?

Ciao
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[10] Re: Potenza dissipata MOSFET

Messaggioda Foto Utentegeppou » 11 apr 2014, 18:21

No, mi vengono valori diversi probabilmente considero una V_p_l_a_t_e_a_u_x errata (ho utilizzato 2V è corretto?)

probabilmente troviamo tempi diversi quindi perché non ci siano incomprensioni, i valori usati nelle formule dei tempi sono :
C_r_s_s_(_r_e_a_l_e_) = 62,3 pF
[unparseable or potentially dangerous latex formula]
[unparseable or potentially dangerous latex formula]
V_p_l_a_t_e_a_u_x = 2V
R_g_a_t_e = 150  \Omega (sia per OFF che per ON)
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