查手册,IRF3205S和IRF4905S的输入电容是3000pF左右,按照100K栅极电阻,时间常数是0.3mS.
但实际上,由于受到米勒效应的影响,实际上栅极充电电荷在100多nC。等效算到输入电容等于10nF左右。按照这个计算,时间常数要翻3倍,大约到了1mS的水平。即管子从关闭到开启或者从开启到关闭,需要大约1mS的时间。这段时间我们认为是产生直通的时间。
IRF3205S的导通电阻是8毫欧。IRF4905的导通电阻是20毫欧.这样总串联电阻在28毫欧,直通电流在857A。
两管发热功率分别为14693W和5877W。
由于发热时间短,只有1mS左右,实际上发热量大约在14J和5.8J。
假设栅极电阻换成100欧之后。管子的开启和关闭时间变成了1uS左右。
直通时两管发热功率还是那么大,但是时间短了,发热量在14mJ和5.8mJ。
14J的发热量,算上管壳的铜比热容(0.39*2克),可能温升在20度左右。
但实际上1mS的时间温度来不及传达到管壳,只能在管芯分布。而管芯的比热(硅0.7)不足以容纳这么多热量。
手册上有些IRF4905S能承受单次冲击能量为900mJ左右。
另外一个计算方法。200W的功率是按照无限大散热片计算出来的。单次冲击可以按照倍率增加。1mS时间可以算4倍,即800W功率。10uS时间可以算50倍,即10KW。
由此看来。MOS管的开关时间是越短越好的。
另外,以前用MOS管都是使用专用驱动,类似IR21XX系列。其中用过有一款IR2184.栅极驱动电流1.4A/1.8A.可以实现MOS管nS级别的开关速度。此时栅极电阻是欧姆级别的。
即便最普通的IR2101,驱动电流也上百mA,此时栅极电阻不可能超过100欧,一般推荐是十几欧到30欧左右。
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