Selección de un MOSFET para uso con CC

Tengo una pregunta general sobre la selección de MOSFET. Estoy tratando de seleccionar un MOSFET para uso de DC. Estoy buscando reemplazar un relé 5A 24V con un MOSFET tipo N.

El MOSFET se manejaría desde un micro, por lo que necesitaría una puerta de nivel lógico. El micro es lógica de 5v.

Voy a producirlos en masa, por lo que el costo es mi principal impulsor.

La mayoría de los MOSFET que he encontrado no tienen un área de DC en las curvas SOA. Por ejemplo, el que potencialmente estaba viendo era el IRLR3105PBF.

Hoja de datos aquí

Aquí están los parámetros que miré:

VDSS Max = 55V que es >> que mi bus de 24Vdc, así que está bien.

Power Calc - 5A * 5A * 0.37mOhm = .925W (Alto pero creo que un DPAK puede manejar eso)

FIGURAS 1 y 2 - VGS @ 5V -> VDS = 0.3V @ 25C (pero el gráfico 20uS Pulse ¿Quiero que esto sea DC?) VGS @ 5V -> VDS = 0.5V @ 175C (¿nuevamente quiero que sea DC? )

FIGURA 8 - Mirando VDS - 0.5V (peor caso) solo muestra 1V. 1V puede subir hasta 20A mucho más de lo que necesito para un pulso de 10mSec. (De hecho, estoy confundido sobre esto, ¿debería suponer que tendré un VDS de 1 V mirando esto?)

Pero luego viene mi pregunta principal. Quiero DC ¿Dónde busco eso?

¿Es solo una mala elección? (Tengo la sensación de que es porque en ninguna parte de la hoja de datos se habla de DC) ¿Qué debo buscar al buscar Digikey?

TLDR ¿Cómo debo seleccionar los FET para el uso de CC?

Si necesita una operación de CC, realmente debería usar un MOSFET que tenga una clasificación de CC en su Área de operación segura.

Los MOSFET que no tienen la curva de CC pueden sufrir fugas térmicas cuando se usan en aplicaciones de CC y están destinados o especificados solo para aplicaciones de conmutación. Pueden ocurrir puntos de acceso locales internos y los MOSFET pueden fallar ("Efecto Spirito").

La razón es una caída del voltaje umbral de puerta a fuente para un aumento de temperatura, generalmente a bajos voltajes de puerta a fuente. Los detalles de este problema generalmente no se especifican en las hojas de datos, por lo que el único indicador suele ser el diagrama SOA que tiene o no una curva DC. La figura 3 en la hoja de datos de su MOSFET parece que el punto de cruce térmico V _GS está un poco por debajo de 4 V. En mi opinión, usted está en el lado arriesgado cuando usa este MOSFET particular con un controlador que puede suministrar solo 5 V. Para el peor de los casos, considere que su suministro esté en el extremo inferior (4.5 V) y permita una caída de voltaje en la etapa de conducción. Antes de lo que te gustaría, terminas en algún lugar alrededor de 3.5 V.

Tenga en cuenta que las clasificaciones máximas absolutas (25 o 18 A a 25 o 100 ° C, respectivamente) se especifican a un voltaje de puerta a fuente de 10 V , cuando su MOSFET está completamente encendido . No se aplican a voltajes más bajos de puerta a fuente.

Más información sobre los antecedentes aquí: https://electronics.stackexchange.com/a/36625/930

Eche un vistazo a los productos de Solid State Optronics. http://www.ssousa.com/home.asp Los que estamos usando (SDM4101, SDM4102) tienen un optoaislador incorporado pero solo tienen 3.4A. Estoy a punto de comenzar a probar una configuración con 2 en paralelo para una mayor capacidad actual. Las características térmicas de Mosfets significan que la resistencia aumenta con la temperatura, por lo que si uno comienza a extraer más corriente, se calentará, aumentará la resistencia y fluirá más corriente a través de su gemelo. ¡O eso dice la teoría!

Mencionan que la corriente de drenaje máxima es de 18 A continuos a 100 grados C. Si su relé original nunca vio más de 5 A continuos, estará bien.

Para responder a su pregunta: mire la calificación continua. Está en la parte superior de la primera página y también figura como una de las primeras características eléctricas como máximo absoluto. Más adelante, se encuentra en la tabla de características de drenaje de origen al final de la página 2.

Es importante hacer lo que hizo y evaluar la disipación de energía (RDSon * I ^ 2) Esto parece un FET razonable. En un DPAK, imagino que lo soldarás a una PCB para disipar el calor.

Las cifras en la sección Absolute Maximum cubren la operación continua de CC. Las curvas SOA muestran que puede superar estas clasificaciones durante períodos cortos, pero puede tener 18 amperios continuos siempre que mantenga la carcasa por debajo de 100C.

Simplemente calcule la potencia de I ^ 2 Rds_on. Pero recuerde que Rds_on aumenta con la temperatura. Por lo general, permito un aumento del 50% en Rds_on.

Disminuya sus Rds en el peor de los casos con un voltaje de unidad de disco de 4.5 por confiabilidad y hay muchos FET de costo similar con capacidad de 16 A o dispositivos más pequeños que son más baratos.

http://www.diodes.com/datasheets/DMN6040SK3.pdf . 50mΩ, 4.5V puerta 16A. $ 0.20 @ 1 carrete