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Caractéristiques des commutateurs




  1. #1
    dimdim69

    Caractéristiques des commutateurs

    Bonjour,
    Je cherche le moyen savoir l’ampérage supporter par un commutateurs (NPN, MOS, IGBT) en fonction du temps.
    Plus précisément mon cahier des charges est: courant max = 25A mais peut supporter 100A pendant une seconde. Et la tension max supportée doit être de 400V à 25A.
    Merci d'avance

    -----


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  3. #2
    f6bes

    Re : Caractéristiques des commutateurs

    Bjr à toi,
    Ben tu regardes les datasheets des différents composants ( NPN,MOS, IGBT) que tu veux utiliser.
    Bonne journée
    "Ce fut la goutte d'eau de trop qui mit le feu aux poudres!"

  4. #3
    dimdim69

    Re : Caractéristiques des commutateurs

    Bonjour,
    Oui j'ai commencé par ca, par exemple la datasheet d'un MOS ci-joint. Mais il pas de courbe Ids en fonction du temps, donc c'est par un autre moyen que je dois trouver mon information. C'est plus précisément ma question.
    Fichiers attachés Fichiers attachés


  5. #4
    antek

    Re : Caractéristiques des commutateurs

    C'est donné par le "pulsed drain current",
    une courbe du SOA et un calcul thermique.

  6. #5
    dimdim69

    Re : Caractéristiques des commutateurs

    Donc mon pulsed drain current est inférieur à 100A, je peux mettre alors deux MOS en parallèle pour pouvoir augementer mon courant dans mon circuit, mon circuit serait celui en PJ.
    Ensuite mon cahier des charges m'impose un temps de commutation de 300ns à 1Khz (et aussi une chute de tension inférieur à 2V) donc je regarde le SOA pour 1ms.
    Je vois que le Imax pour 1ms est de 40A, donc il me faut minimum trois MOS pour que le IDM d'un soit inférieur à 40A (89/3=29.7A).
    Puis pour le calcul de température je trouve PDM=IDM*RDSon=29.7*0.11=3.26W.
    ZthetaJC (1ms, D=50)=0.32
    Peak TJ=ZthetaJC*PDM+TC=0.32*3.26+2 5=26.04°C

    C'est pas très élevé pour une température? Ça vous semble correcte? Ma démarche vous semble-t-elle correcte?
    Images attachées Images attachées

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    dimdim69

    Re : Caractéristiques des commutateurs

    Bonjour,
    Je me pose une question: dans le SOA, es-ce que le temps spécifié sur les courbes correspond à la période d'utilisation du transistor ou à la période entre l'ouverture et la fermeture?
    merci d'avance

  9. #7
    antek

    Re : Caractéristiques des commutateurs

    Citation Envoyé par dimdim69 Voir le message
    Bonjour,
    Je me pose une question: dans le SOA, es-ce que le temps spécifié sur les courbes correspond à la période d'utilisation du transistor ou à la période entre l'ouverture et la fermeture?
    merci d'avance
    A la durée de conduction.
    Par contre je ne trouve pas à quelle fréquence.

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  11. #8
    Antoane

    Re : Caractéristiques des commutateurs

    Bonsoir,
    Citation Envoyé par antek Voir le message
    Par contre je ne trouve pas à quelle fréquence.
    C'est du single pulse, i.e. à fréquence nulle.
    http://www.nxp.com/documents/applica...te/AN11158.pdf

    Citation Envoyé par dimdim69 Voir le message
    Donc mon pulsed drain current est inférieur à 100A, je peux mettre alors deux MOS en parallèle pour pouvoir augementer mon courant dans mon circuit,
    Attention à l'équilibrage des courants entre les composants, en particulier lors de la commutation. Le routage est critique.
    Même en dc les courants ne seront pas strictement identiques dans les mosfets parallélisés et même si la thermique aidera (la rds_on croit avec la température), prévoir de la marge.

    mon circuit serait celui en PJ.
    pense que tu utilises un NMOSFET dont la source n'est pas à la masse, il faut donc prévoir une commande adapté, pouvant fournir un potentiel supérieur à Vde d'au moins 10V.

    Ensuite mon cahier des charges m'impose un temps de commutation de 300ns à 1Khz (et aussi une chute de tension inférieur à 2V) donc je regarde le SOA pour 1ms.
    Quelle est la durée de l'état passant ?
    1ms est la durée de la période, la courbe de la SOA @1ms a donc peu d'intérêt.

    Je vois que le Imax pour 1ms est de 40A, donc il me faut minimum trois MOS pour que le IDM d'un soit inférieur à 40A (89/3=29.7A).
    Supposons cela, dans ce cas :
    Puis pour le calcul de température je trouve PDM=IDM*RDSon=29.7*0.11=3.26W.
    P=R*I² !

    ZthetaJC (1ms, D=50)=0.32
    Peak TJ=ZthetaJC*PDM+TC=0.32*3.26+2 5=26.04°C
    C'est la température supposant un radiateur idéal infini. Il faut prendre la résistance thermique complète entre puce et air ambiant.

    C'est pas très élevé pour une température?
    La datasheet indique la plage de température de fonctionnement du composant.
    Pense à jetter un oeil au caractéristiques du mosfet (Rdson...) données à des températures autres que 25°C...
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  12. #9
    HULK28

    Re : Caractéristiques des commutateurs

    Bonjour,

    pour de tels courants 0.1Ohm de Rds(on) est bien trop élevé... Comme le dit Antoane P=RI²=29.7²*0.1=88W (!!) Ca démarre bien mal.
    Tu comptes alimenter quoi au juste avec ces courants à 400v?
    Tout est bien qui finit.

  13. #10
    Qristoff

    Re : Caractéristiques des commutateurs

    100A pendant 1 seconde, avec la marge à apporter au circuit, il faut considérer ce cas comme permanent.
    Tout existe, il suffit de le trouver...!

  14. #11
    dimdim69

    Re : Caractéristiques des commutateurs

    Bonjour et merci,

    Citation Envoyé par HULK28 Voir le message

    Tu comptes alimenter quoi au juste avec ces courants à 400v?
    Je peux pas en dire plus sur ce que j'alimente (la charge). Mais j'ai un cahier des charges à respecter...


    Antoane => "Quelle est la durée de l'état passant ?"

    Je me suis trompé sur mon cahier des charges car pas facile comprendre :

    La durée d'état passant c'est 1ms est faite. Et en faite je dois supporter 100A pas pendant une seconde mais pendant un temps inférieur à une seconde.

    Antoane =>"C'est la température supposant un radiateur idéal infini. Il faut prendre la résistance thermique complète entre puce et air ambiant."

    Je vois ce que tu veux dire. Si j'utilise un dissipateur mon équation est: Tj=P*(Rjc+Rch+Rha)+Tc avec Rjc: jonction-boitier,Rch: boitier-dissipateur et Rha: dissipateur-ambiant, Tc=25°C
    Je choisis du single pulse: Rch=0.15, un isolant électrique Rch=1.1 et un (bon) dissipateur Rha=2.6 Donc Rtot=3.85°C/W
    Si je prend un point permis par le SOA par exemple 10A/100V (entre 100µs et 1ms) ca me fait 1000W et j'ai Tj=1000*3.85+25=3875°C.
    Donc c'est le faible temps de conduction qui fait que le MOS ne brûle pas?
    De plus la datasheet me dis que Pmax est de 219 Watt pour cette valeur j'ai Tj=400°C. Ca veut dire que Pmax est pour un temps donné?
    Fichiers attachés Fichiers attachés

  15. #12
    HULK28

    Re : Caractéristiques des commutateurs

    Tu viens ici en ayant à répondre à un cahier des charges?Tu nous a pris pour ton BE ou quoi?

  16. #13
    fabang

    Re : Caractéristiques des commutateurs

    La réponse à ta question est dans le graphe en bas de la page 2 de la datasheet. Cette courbe est donnée pour répondre à ce genre de problème.
    On voit sur cette courbe qu'à partir de 80ms c'est considéré comme du régime permanent.
    Pour les durées inférieures, par exemple 1ms single pulse, tu multiplies le Rthjc par 0,16 ce qui te permet de calculer le courant admissible pendant cette durée.

  17. #14
    HULK28

    Re : Caractéristiques des commutateurs

    Non je crois que tu n'as pas bien compris ce qu'est un SOA fabang.Tu peux mettre tous les radiateurs du monde ça n'empêchera pas ton transistor de claquer.Il s'agit ici d'énergie supportable ou non par la puce.Plus le temps de travail est court moins l'énergie a dissiper est grande et ce principe a pour limite le SOA qui caractérise ce que peux encaisser la puce, dissipateur ou pas quand c'est du single shot ou s'en tape.

  18. #15
    fabang

    Re : Caractéristiques des commutateurs

    Ou as-tu entendu parler de radiateur?
    Cherche le point 80A 8V de la figure 3 sur la SOA.

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