Temperature d'un MOSFET

[dje8269]

Bonjour à tous,

Sur un petit projet j'ai mis un MOSFET CANAL-P pour alimenter un montage qui consomme 2.5A .

DS : IRLML9301TRPBF

Je pilote ce MOSFET avec un tension de grille de 15V environ. Ce petit MOSFET chauffe pas mal, mais je n'ai rien pour mesurer sa température exacte ( à part mon doigt).

Dans la DS, qu'elle est la caractéristique à regarder afin de savoir la température qu'il peut supporter en continu ? Le but est de savoir si je dois lui adjoindre un petit radiateur ou non ? Je pourrais mesurer la température lundi.

Merci de m'avoir lu !
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[penthode]

hello ,

un schéma détaillé du montage sera utile .

sinon , c'est de la voyance !

toutefois , à la vu de la sheet de ton mos

ça manque de marge de sécurité !

[goaoute]

Un dissipateur thermique n'a jamais fait de mal à personne, pourquoi hésiter ?

[dje8269]

Merci de vos réponses.

Voici le montage.


C'est vrai que ça n'a jamais fait de mal , mais ça prend de la place et ça à un cout surtout sio c'est inutile .

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antoane]

Bonjour,

La plupart des composants discrets de puissance (i.e. pas les circuit intégrés complexes) tiennent 125 °C, voire 150 °C - et parfois même 175 °C ou plus. C'est en tous cas beaucoup plus que ce que le test "au doigt" permet de "mesurer" : on considère en général qu'il est difficile de laisser son doigt sur un composant à plus de 50-60 °C.

Cette valeur est généralement donnée dans les "absolute max ratings" de la datasheet.

Cette datasheet n'est pas un modèle de clarté et de précision, la valeur n'est pas renseignée. Les figures 9, 15, etc. suggèrent néanmoins que le Tj max est de 150 °C.

En typique, la Fig 12. indique que la Rdson est de 65 mOhm@Tj=125°C, soit une puissance dissipée de Pd = 406 mW @Id=2.5 A. Avec une marge de 50 % sur la R_{ds_on}, on considère pour le design une P_d'=570 mW.
Avec un "radiateur" constitué d'un carré de cuivre de 1 in² sous le composant, la résistance thermique entre la puce et l'ambiant est de R_th(j-a)=100 K/W. La puce est donc à une température max de P_d'*R_th(j-a) ~60 K au-dessus de la température ambiante. Cette dernière doit être considérée comme très supérieure aux températures généralement rencontrées pour prendre en compte les effets du l'auto-échauffement du système et de lla la circulation d'air réduite dans le boitier. Ta = 50 °C est une valeur "passe-partout" a priori raisonnable, mais pouvant parfois être sous-estimée.
Finalement, le MOSFET proposé semble convenir, à condition que le PCB soit conçu de manière à en permettre un "bon" refroidissement, et ainsi limiter la R_th(j-a) à une centaine de K/W.

[dje8269]

Merci pour ces explications précises, mais un peu dessus de ma compréhension pour être honnête.
Le MOSFET est chaud, je peux pas laisser le doigt dessus 5 minutes, mais quelques secondes sans problème.

Je vais essayer de relire tes explications plus posément . Merci à toi

[Antoane]

Le MOSFET est chaud, je peux pas laisser le doigt dessus 5 minutes, mais quelques secondes sans problème.

Ca suggère que c'est "pas trop chaud", mais étant donnée la taille du composant, difficile de juger. C'est vraiment au doigt mouillé.

Si la mesure de la température de jonction t'intéresse, elle peut-être déduite de différents paramètres thermo-sensibles du composant : Rdson, tension de seuil de la diode de body, Vth, courant de fuite à l'état bloqué...
La mesure n'est pas nécessairement possible dans ton circuit, et n'est qu'indicative (du fait de la dispersion et du vieillissement des composants) mais peut être intéressante et relativement exacte.

[dje8269]

Disons que je voulais bien faire.

La température est une caractéristique souvent oubliée je trouve. Le circuit est au dessus des batteries, et je ne voulais pas avoir d'accident. je pense effectivement quelle n'est pas trop forte donc ca devrais aller.

Un grand merci

[gcortex]

Mets des résistances de 10K !

[dje8269]

Mets des résistances de 10K !

Pour les résistances de tirage des gates ?

[DAT44]

Bonjour,
avec un RdsON de 64 milliohms et un courant de 2,5 ampères tu as un échauffement de 400 milliwatts, c'est déjà pas mal pour un boitier sot23, et c'est tout a fait logique qu'il soit chaud, si tu veux que cela chauffe moins, il n'y a pas de mystère, il faut prendre un autre transistors avec un RdsON plus faible.

Tu peux aussi (bien que pas très orthodoxe) mettre un deuxième transistor identique en //, l'échauffement individuel de chacun des transistors sera divisé par 4, soit 100 mW chacun ...

[Antoane]

Bonsoir,

Tu peux aussi (bien que pas très orthodoxe) mettre un deuxième transistor identique en //, l'échauffement individuel de chacun des transistors sera divisé par 4, soit 100 mW chacun ...

Paralléliser des MOSFET en fonctionnement ON/OFF n'est nullement un problème. Cela se fait dans les modules de puissance pour réaliser des modules capables de délivrer de très forts courants. Le coefficient de température de la Rdson assure un relativement bon équilibrage des courants, et empêche au moins les emballements thermiques
Il peut éventuellement y avoir des problèmes lors des commutations à cause de déséquilibres transitoires entre les courants mais comme le problème n'est ici que thermique à long terme et qu'un unique transistor est capable d'absorber tout le courant de charge, cela ne pose pas de problème.
Les pertes par transistor sont divisées par plus que 4 car la Rdson diminue avec la température de jonction.

Mets des résistances de 10K !

Tu auras effectivement beaucoup moins de bruit avec des résistances à 10K qu'à température ambiante.
Évidement, c'est moins simple à mettre en œuvre : hélium liquide, tout ça

[DAT44]

par exemple :
https://www.mouser.fr/ProductDetail/...dmslaYICJZY%3D

[gcortex]

La puissance maximale dissipée doit être marquée ou doit pouvoir se calculer.
Elle devient énorme lors des régimes transitoires, d'où ma préconisation de 10K.

[dje8269]

Merci pour vos réponses constructives !

@DAT44 : Merci pour ton lien mais il n'est pas valable à cause du Vgs qui n'est que de 12V dans les max ratings. j'ai besoin d'un 20V minimum.

L'idée de mettre 2 mosfet en, // est séduisante car facile et efficace. Je me la note. Je note pour les 10K à la place des 100K.

[invite03481543]

Bonjour,
remplacer une 100K par une 10K sur un montage batterie est une mauvaise idée...
Tout ce qui peut contribuer à diminuer la consommation est bon à prendre.
La démarche est de chasser les µA, là où ordinairement on chasse les mA.
En général sur un BMS on choisit même 1M voir un peu plus, le but étant de fixer un potentiel de gate.
Exemple: