Datenblätter lesen

Ein Silizium-Leistungs-MOSFET hat laut Datenblatt RDS(on) = 10 mΩ (Tj = 25 °C, VGS = 10 V). Welche Herangehensweise ist für den Betrieb bei etwa Tj = 125 °C richtig?

  1. ADa der Widerstand von Halbleitern mit steigender Temperatur sinkt, liegt eine Abschätzung mit dem Wert bei 25 °C auf der sicheren Seite
  2. BRDS(on) steigt mit der Temperatur, daher korrigiert man anhand der Temperaturkennlinie auf den Wert bei hoher Temperatur und schätzt so die Verluste ab
  3. CRDS(on) ist kaum temperaturabhängig, daher kann der Tabellenwert direkt zur Berechnung der Durchlassverluste verwendet werden
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Antwort: B. RDS(on) steigt mit der Temperatur, daher korrigiert man anhand der Temperaturkennlinie auf den Wert bei hoher Temperatur und schätzt so die Verluste ab

RDS(on) von Silizium-Leistungs-MOSFETs steigt mit der Temperatur, weil die Ladungsträgerbeweglichkeit sinkt, und beträgt bei 125 °C typischerweise etwa das 1,5- bis 2-Fache des Werts bei 25 °C. Das Datenblatt enthält eine Temperaturkennlinie des normierten RDS(on), bezogen auf 1 bei 25 °C. Berechnet man die Durchlassverluste I²R mit dem 25-°C-Wert, werden die Verluste unterschätzt, und man übersieht den Teufelskreis, in dem der Widerstand durch die Erwärmung weiter steigt. Dieser positive Temperaturkoeffizient hat auch den Vorteil, dass er bei parallel geschalteten Bauelementen auf eine gleichmäßige Stromaufteilung hinwirkt.

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