Calculadora KB-34
Calculadora de perdas em MOSFET
Onde a potência é dissipada na chave e o que fazer: usar outro transistor ou reduzir a frequência.
Resultado
Em resumo: Cálculo das perdas em um transistor de efeito de campo MOSFET: condução e chaveamento, potência e corrente média do driver de gate, temperatura da junção com base na resistência térmica.
Como é calculado
Ps = ½ · U · I · (tr + tf) · f
Pg = Qg · Ug · f
No estado ligado, a chave esquenta como um resistor e, a cada chaveamento, também mantém corrente e tensão por um curto período. A primeira parte depende de Rds; a segunda aumenta com a frequência. A fórmula de chaveamento é simplificada e serve para estimativas.
No que prestar atenção
- Em alta temperatura, o Rds é bem maior do que a 25 °C: muitas vezes, 1,5–2 vezes. Consulte o gráfico no datasheet.
- O menor Rds geralmente vem acompanhado de uma carga de gate maior. A melhor chave para alta frequência é um meio-termo.
Perguntas frequentes
Como calcular as perdas em um MOSFET?
Condução: I² · Rds · D. Comutação: ½ · U · I · (tr + tf) · f. Para 10 A, 20 mΩ, ciclo de trabalho de 50 %, 24 V, 50 ns e 100 kHz, são 1 W e 0,6 W.
Qual corrente o driver de gate precisa fornecer?
A corrente média é Qg · f: 50 nC a 100 kHz resultam em 5 mA. Mas a corrente de pico durante a comutação chega a amperes: sem driver, o transistor comuta lentamente e esquenta.
Posso controlar um MOSFET diretamente pelo Arduino?
Somente um transistor de nível lógico, com Rds especificado para 4,5 V — ou para 2,5 V no caso de 3,3 V — e em baixa frequência. Um MOSFET comum especificado para 10 V não vai abrir completamente e vai superaquecer.
