Mosfet --> Leistung in Temperatur umrechnen?

[Reaper27374]

Guten Tag,
Ich würde gerne mal wissen, wie man die Temperatur eines Mosfet durch die Leistung ausrechnen kann.

Ich habe hier ein Datenblatt vom IRF1404

Also ich habe mir das so vorgestellt:

Beispiel:
Uges = 10V
ID = 10A
RDS(on) = 4mOhm
Linear Derating Factor = 1,3W/°C

Lös.:
VDS = ID * RDS(on) = 10A * 4mOhm = 40mV

P = VDS * RDS(on) = 40mV * 10A = 400mW

400mW * 1,3W/°C = 0.3°C



Heißt das der FET wird nur um 0.3°C wärmer?
Oder wie läuft das?

Danke schon mal im Vorraus

MfG
Reaper27374

[Reaper27374]

Naja schade...
Ich habs auch schon gefunden.

Ich muss einfach die Leistung ausrechnen, die der MOSFET verbraucht und dann einfach diese Leistung dann mal Rtha rechnen, dann habe ich die Wärme ohne Kühlkörper, die mit der Umgebungstemperatur addiert wird.


MfG
Reaper27374

[anders]

Auch wenn bei der geringen Verlustleistung der Transistor nicht in Flammen aufgehen wird, so hast du wohl einen Fehler in deinen Annahmen.

Ich habe (zuerst nicht, dann) doch ins Datenblatt gesehen, aber da die Zahlen typische Werte sind:
Die 1,3W/K sind nicht der der Wärmewiderstand zwischen Sperrschicht und Montageflansch (Rth_jc ; jc = junction to case), sondern etwa sein reziproker Wert.
Realisieren kann man den eigentlich nur, wenn man den Transistor auf einen wassergekühlten Kühlklotz aus Kupfer auflötet.

In der Praxis verwendet man aber Kühlkörper, deren Wärmewiderstand man den Herstellerdaten entnimmt, und für die Montage des Transistors mit Wärmeleitpaste musst du, selbst wenn keine zusätzlichen Isolierscheibchen verwendet werden, nochmal mit etwa 1K/W rechnen.
Wenn du den Transistor also auf einen Kühlkörper mit 10K/W montierst, und annimmst, daß es im Verstärker 50°C warm wird, so ergäbe sich bei einer Verlustleistung von 5W eine Sperrschichttemperatur von T= 50+5*(10+1+0,75) = 109 °C .

Auf einem TO-220 Gehäuse, das ohne Kühlkörper verwendet wird, darf man erfahrungsgemäß etwa 1..2W straflos verheizen.
Wenn du das genauer brauchst, mußt du die entsprechenden Werte für Rth_ja (junction to ambient) des verwendeten Transistorgehäuses sowie die zulässige Sperrschichttemperatur heraussuchen und die zu erwartende Umgebungstemperatur berücksichtigen.

Evtl musst du auch berücksichtigen, daß Rds_on mit steigender Temperatur zunimmt.


P.S.:
Das ich jetzt doch mal ins Datenblatt geschaut habe:
Der Transistor kommt in einem D2PAK-SMD-Gehäuse, das direkt auf die Leiterplatte gelötet wird.
Dabei hängt der Wärmewiderstand stark von Größe und der Dicke der Kupferfolie ab, sowie davon, ob die Platine senkrecht oder waagerecht steht.
Entsprechende Zahlen findet man in den Applikationschriften von IRF.

Laut Datenblatt wird mit einer Kupferfolie von 6,5cm2 auf der Platine 40K/W erreicht, was etwa 3W Verlustleistung ermöglicht,
aber meine obige Einschätzung gilt weiter: Etwa 1W ohne besondere Kühlmaßnahmen sind ok.
Einen derart schlecht gekühlten Transistor, der an der thermischen Grenze betrieben wird, solltest du übrigens besser nicht mit den Fingern anfassen!