Calculadora KB-34
Calculadora de pérdidas en MOSFET
Dónde se pierde potencia en el interruptor y qué hacer al respecto: elegir otro transistor o reducir la frecuencia.
Resultado
En resumen: Cálculo de pérdidas de un transistor MOSFET: conducción y conmutación, potencia y corriente media del controlador de puerta, temperatura del chip según la resistencia térmica.
Cómo se calcula
Ps = ½ · U · I · (tr + tf) · f
Pg = Qg · Ug · f
En estado abierto, el interruptor se calienta como una resistencia y, en cada conmutación, durante un breve instante soporta tanto corriente como tensión. La primera parte depende de Rds; la segunda aumenta con la frecuencia. La fórmula de conmutación es simplificada y sirve para hacer una estimación.
Qué tener en cuenta
- En caliente, Rds es bastante mayor que a 25 °C: a menudo, entre 1,5 y 2 veces. Consulta la gráfica de la hoja de datos.
- El Rds más bajo suele venir acompañado de una carga de puerta mayor. El mejor interruptor para alta frecuencia se encuentra buscando un compromiso.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se calculan las pérdidas en un MOSFET?
Conducción: I² · Rds · D. Conmutación: ½ · U · I · (tr + tf) · f. Para 10 A, 20 mΩ, un ciclo de trabajo del 50 %, 24 V, 50 ns y 100 kHz, las pérdidas son 1 W y 0,6 W.
¿Qué corriente necesita el controlador de puerta?
La corriente media es Qg · f: 50 nC a 100 kHz dan 5 mA. Pero la corriente de pico durante la conmutación alcanza varios amperios: sin controlador, el transistor conmuta lentamente y se calienta.
¿Se puede controlar un MOSFET directamente desde Arduino?
Solo un transistor de nivel lógico cuyo Rds esté especificado a 4,5 V, o a 2,5 V si se usa con 3,3 V, y a una frecuencia baja. Un interruptor convencional especificado para 10 V no se abrirá del todo y se sobrecalentará.
