12V Sabit Güç Devresi Tasarımı
Thought for 4 mins 51 sec
Tam net hesap için, IPB110P06LMATMA1 datasheet’indeki RθJA / RθJC, güç dağıtımı, ve özellikle PCB bakır alanına bağlı termal eğriler lazım. Bu tür değerler datasheet’ten alınmalı; iş akışı da datasheet’i tek doğruluk kaynağı olarak kullanmayı söylüyor ve termal özellikler için hedefli datasheet sorgusu yapılmasını öneriyor .
Elimizdeki verilere göre yine de iyi bir ilk tahmin yapabiliriz:
Yaklaşık iletim kaybı
Daha önce konuştuğumuz RDS(on) ≈ 10-11 mΩ kabulüyle, 5 A akımda:
- P = I² x R
- 5² x 0.010 = 0.25 W
- kötüleşmiş durumda 5² x 0.011 = 0.275 W
Yani IPB110P06LMATMA1 için 25 C civarında yaklaşık 0.25-0.28 W iletim kaybı beklerim.
Termal marj yorumu
Bu güç seviyesi, D2PAK / TO-263 sınıfı bir MOSFET için genelde rahat taraftadır. Pratikte:
- geniş bakırla sıcaklık artışı genelde düşük olur
- dar bakır adasıyla sıcaklık belirgin artabilir
- sıcaklık arttıkça RDS(on) da artacağı için gerçek kayıp 0.25 W’ın üstüne çıkar
Bu yüzden tasarım marjı açısından:
- 5 A sürekli akımda kullanılabilir
- ama “çok rahat” diyebilmem için datasheet’teki PCB alanına göre termal direnç grafiğini görmem gerekir
Datasheet eğrisi olmadan güvenli başlangıç önerim:
Table
| Hedef | Öneri |
|---|---|
| Minimum çalışır yaklaşım | MOSFET tab pad’i altında ve çevresinde en az 1-2 cm² bakır |
| Daha rahat termal marj | 2-4 cm² toplam bakır alan |
| Daha iyi ısı yayılımı | alt katmana çoklu termal via ile yayılım |
- IPB110P06LMATMA1 için 5 A’de yaklaşık iletim kaybı: 0.25-0.28 W
- Bu, giriş koruma bloğu için mantıklı ve düşük kayıplı bir seviye
- Ama kesin termal marj ve gereken bakır alan için datasheet’teki termal grafik şart
İstersen bir sonraki adımda bunu daha mühendislik seviyesinde yapayım:
- 40 C / 60 C ortam için sıcaklık artışı tahmini
- 1 oz bakır varsayımıyla daha somut alan hesabı
- gate zener ve TVS ile birlikte tam giriş koruma bloğu değerlendirmesi
Datasheet ile hesapla
60C ortam varsay
Sürekli akım marjı
