インバータのMOSFETが発熱する原因は何ですか?

インバーターのMOSFETスイッチング状態で動作し、真空管を流れる電流は非常に大きくなります。真空管が適切に選択されていない場合、駆動電圧振幅が十分に大きくない場合、または回路の放熱が良好でない場合、MOSFET が発熱する可能性があります。

 

1、インバータ MOSFET の加熱は深刻です。MOSFET の選択に注意する必要があります。

スイッチング状態のインバータのMOSFETは、一般にドレイン電流をできるだけ大きくし、オン抵抗をできるだけ小さくする必要があります。これにより、真空管の飽和電圧降下が低減され、消費電力が減少し、熱が低減されるため、真空管が削減されます。

MOSFETのマニュアルを確認すると、MOSFETの耐電圧値が高いほどオン抵抗が大きくなり、ドレイン電流が大きく真空管の耐電圧値が低いものではオン抵抗は一般的に数十Ω以下になります。ミリオーム。

負荷電流5Aを想定し、インバータに一般的に使用されるMOSFET RU75N08Rを選択し、耐圧値は500V 840が可能です。ドレイン電流は5A以上ですが、2つの真空管のオン抵抗が異なるため、同じ電流を駆動します。 、それらの温度差は非常に大きいです。 75N08Rのオン抵抗はわずか0.008Ωですが、840のオン抵抗は0.85Ωです。真空管を流れる負荷電流が5Aのとき、75N08R管の電圧降下はわずか0.04Vです。このとき、MOSFET管の消費電力は840 真空管の電圧降下は最大 4.25 W であるのに対し、真空管の消費電力は 21.25 W にもなります。このことから、インバータのMOSFETのオン抵抗は小さいほど良く、真空管のオン抵抗は大きく、大電流時の真空管の消費はインバータのMOSFETのオン抵抗が小さいほど良いことがわかります。できるだけ。

 

2、駆動回路の駆動電圧振幅が十分に大きくない

MOSFETは電圧制御デバイスであり、真空管の消費電力を削減し、熱を削減したい場合、MOSFETゲート駆動電圧の振幅は、パルスエッジを急峻かつ直線的に駆動するのに十分な大きさである必要があります。これにより、管の電圧降下を減らし、管の消費を減らすことができます。

 

3、MOSFETの放熱が良くない原因

インバータMOSFET暖房は深刻です。インバータ MOSFET の消費エネルギーが大きいため、一般に作業には十分な放熱板の外部面積が必要であり、外部放熱板と放熱板間の MOSFET 自体を密着させる必要があります (通常、熱伝導性のシリコン グリースを塗布する必要があります)。 )、外部ヒートシンクが小さい場合、または MOSFET 自体のヒートシンクとの接触が十分に近くない場合、チューブの加熱につながる可能性があります。

 

インバータ MOSFET の発熱が深刻になる理由は 4 つあります。

MOSFET のわずかな発熱は正常な現象ですが、真空管が焼けるような深刻な発熱には、次の 4 つの理由が考えられます。

 

1、回路設計の問題

MOSFET をスイッチング回路状態ではなく、線形動作状態で動作させます。これは MOSFET 発熱の原因の 1 つでもあります。 N-MOS がスイッチングを行っている場合、完全にオンになるには G レベル電圧が電源よりも数 V 高くなければなりませんが、P-MOS はその逆です。全開にならず、電圧降下が大きすぎて消費電力が発生し、等価直流インピーダンスが大きくなり、電圧降下が増加するため、U * Iも増加し、損失は発熱を意味します。これは、回路設計において最も避けられるエラーです。

 

2、周波数が高すぎる

その主な理由は、体積を追求しすぎると周波数が上昇し、MOSFETの損失が大きくなり、発熱も大きくなることです。

 

3、熱設計が不十分

電流が高すぎる場合、MOSFET の公称電流値を達成するには、通常、適切な放熱が必要です。そのため、ID が最大電流よりも小さくなり、ひどく発熱する可能性があるため、十分な補助ヒートシンクが必要になります。

 

4、MOSFETの選択が間違っています

電力の判断を誤ると、MOSFET の内部抵抗が十分に考慮されず、スイッチング インピーダンスが増加します。