Limite prático de corrente para o pacote TO-220

Eu vejo muitos transistores MOSFET com correntes contínuas surpreendentemente altas nos pacotes TO-220. Para tornar as coisas mais mágicas, a resistência aberta é muito baixa.
Por exemplo, eu quero usar o transistor IRFB7545PbF N-MOSFET. Na folha de dados, foi declarado que a corrente máxima contínua é 67A e o RdON é inferior a 5,9mOhm .
Não acredito que isso seja possível.
As pernas minúsculas da embalagem do TO-220 terão uma resistência muito maior que poucos mOhms nessas condições, que aquecerá e não será vendido.

Onde eu estou errado?

Acredito que o semicundutor interno é capaz de tais correntes, mas não acredito que o pacote TO-220 possa fornecer ...

current mosfet to220

— Viliam
fonte

Não consigo encontrar o link no momento, mas li um artigo sobre o que você está perguntando. Basicamente, um pesquisador provou que o próprio pacote não tem chance de sustentar as correntes das planilhas de dados. Eu acho que o artigo também fez referência a folhas de dados do IRF.

— precisa saber é o seguinte

@AndrejaKo Você estaria se referindo a este artigo ? " Discussões com o rectificador FE Internacional e depois com um representante do Motorola confirmou que os limites para a TO-220AB eram aproximadamente 75 amperes. Este limite foi devido ao aquecimento da armação de condutores para o ponto em que as pernas se derreter . ". Um ponto a ser observado, porém, é que a solda derreteria muito antes disso.

— Anindo Ghosh

@Anindo Ghosh Esse é o artigo em que eu estava pensando.

— AndrejaKo

Respostas:

A resistência ao chumbo não é um problema. Veja a folha de dados do IRFB7545PBF . A seção transversal do condutor é de ~ 0,38 mm x 1,14 mm (mínimo). A área da seção transversal é ~ 0,5 mm . Isso é equivalente a um fio de 20 ga e tem uma resistência de ~ 10 mΩ / ft. Um comprimento de chumbo de 0,3 polegada fornecerá uma resistência total de 0,25 mΩ. É claro que duas derivações terão uma resistência total de 0,5 mΩ (menos de 10% dos 5,9 mΩ declarados). A dissipação de energia total para o pacote é de 26 W (67 x 67 x .0059), o que está dentro dos limites de um TO220. $^2$

Sob essa carga, cada eletrodo dissipará 1 W. Por um longo período no ar livre, isso é suficiente para derreter o eletrodo, mas não é assim que um TO220 é usado. Os eletrodos serão soldados em uma placa de circuito impresso com traços muito pesados (para evitar a delaminação do quadro) e servirão para afastar o calor dos eletrodos.

E para o que vale a pena, a folha de dados especifica o valor de 67 A para uma temperatura de 100 ° C.

ETA - De acordo com uma nota de FAQ no irf.com , o pacote TO220 tem um limite de corrente de 75 A, portanto, a suspeita original de que um TO220 não possa lidar com altas correntes é quase correta.

— WhatRoughBeast
fonte

Agora, falta uma parte da folha de dados na nota de FAQ. Eles assumem que você tem um dissipador de calor infinito. : D Vou pedir um do IRF o mais rápido possível. : D: D

— Viliam

Geralmente, se você ler atentamente, essas correntes serão especificadas quando a temperatura da caixa for (magicamente?) Mantida a 25 ° C. Portanto, se você tivesse alguma maneira de resfriar a embalagem e manter a caixa nessa temperatura, seria capaz de passar esses tipos de correntes. Você poderia argumentar que os leads também fazem parte do caso.

Absolutamente não é uma especificação do mundo real, mas acho que o RI começou e outras empresas seguiram para que seus FETs não parecessem inferiores. Atualmente, ninguém presta muita atenção a esse número.

— John D
fonte

Li atentamente e tenho certeza de que faltam algumas informações. Vamos supor que eu possa segurar o pacote inteiro a 25 ° C. Eu não acho que o RdON terá 5,9mOhm a 67A por causa do aumento da resistência dos pinos.

— 30714 Viliam

Bem, se o FET mede 5,9 mOhm sem corrente fluindo a 25 ° C, o que está causando o aumento da resistência dos pinos com 67A fluindo e tudo a 25 ° C? Eles não afirmam especificamente, mas os leads podem ser considerados parte do caso; portanto, eles permanecerão a 25 ° C também para que as especificações sejam válidas.

— John D

A figura de 67 A refere-se à temperatura da caixa de 100 ° C. Para temperatura de 25 ° C, eles especificam 100 A (!).

— The Photon

A IRF afirma especificamente que o pacote TO220 tem um limite de 75 A.

— WhatRoughBeast

Eu acho que qualquer mudança de resistência devido à densidade atual aconteceria em correntes muito mais altas. Em aplicações de pulso, esses FETs são bons, você não vê uma mudança no pacote RDSon + para correntes de pulso muito altas que não causam aquecimento significativo.

— John D