1 Influence of Cooling Conditions on DC Characteristics of the Power MOS Transistor IRF840 Janusz Zarębski, Krzysztof Górecki Katedra Elektroniki Morskiej, Akademia Morska w Gdyni Wpływ warunków chłodzenia na charakterystyki statyczne tranzystora MOS mocy IRF840

2 Plan prezentacji Wprowadzenie Wprowadzenie Wyniki pomiarów Wyniki pomiarów Podsumowanie Podsumowanie

3 Wprowadzenie Tranzystory MOS mocy są powszechnie wykorzystywane w analogowych i impulsowych układach elektronicznych Tranzystory MOS mocy są powszechnie wykorzystywane w analogowych i impulsowych układach elektronicznych Na właściwości tych elementów w istotny sposób wpływa samonagrzewanie Na właściwości tych elementów w istotny sposób wpływa samonagrzewanie Samonagrzewanie – wzrost temperatury wnętrza elementu T j powyżej temperatury otoczenia T a na skutek zamiany wydzielanej w nim energii na ciepło przy nieidealnych warunkach chłodzenia Samonagrzewanie – wzrost temperatury wnętrza elementu T j powyżej temperatury otoczenia T a na skutek zamiany wydzielanej w nim energii na ciepło przy nieidealnych warunkach chłodzenia W pracy – wyniki pomiarów charakterystyk statycznych tranzystora IRF840 dla różnych warunków jego chłodzenia W pracy – wyniki pomiarów charakterystyk statycznych tranzystora IRF840 dla różnych warunków jego chłodzenia

4 Wyniki pomiarów Badany tranzystor IRF840 firmy International Rectifier Badany tranzystor IRF840 firmy International Rectifier Parametry: U DSmax = 500 V, I Dmax = 8 A, P max = 125 W Parametry: U DSmax = 500 V, I Dmax = 8 A, P max = 125 W Zmierzono charakterystyki wyjściowe i przejściowe Zmierzono charakterystyki wyjściowe i przejściowe Rozważano polaryzację normalną i inwersyjną Rozważano polaryzację normalną i inwersyjną Pomiary wykonano w warunkach izotermicznych (T j = T a ) oraz nieizotermicznych (T j > T a ) dla tranzystora umieszczonego na radiatorze oraz bez radiatora Pomiary wykonano w warunkach izotermicznych (T j = T a ) oraz nieizotermicznych (T j > T a ) dla tranzystora umieszczonego na radiatorze oraz bez radiatora

5 Wyniki pomiarów (c.d.) Izotermiczne charakterystyki wyjściowe Izotermiczne charakterystyki wyjściowe

6 Wyniki pomiarów (c.d.) Nieizotermiczne charakterystyki wyjściowe w zakresie podprogowym Nieizotermiczne charakterystyki wyjściowe w zakresie podprogowym

7 Wyniki pomiarów (c.d.) Nieizotermiczne charakterystyki wyjściowe tranzystora bez radiatora Nieizotermiczne charakterystyki wyjściowe tranzystora bez radiatora

8 Wyniki pomiarów (c.d.) Nieizotermiczne charakterystyki wyjściowe tranzystora umieszczonego na radiatorze Nieizotermiczne charakterystyki wyjściowe tranzystora umieszczonego na radiatorze

9 Wyniki pomiarów (c.d.) Nieizotermiczne charakterystyki wyjściowe tranzystora przy polaryzacji inwersyjnej Nieizotermiczne charakterystyki wyjściowe tranzystora przy polaryzacji inwersyjnej

10 Wyniki pomiarów (c.d.) Nieizotermiczne charakterystyki przejściowe tranzystora umieszczonego na radiatorze Nieizotermiczne charakterystyki przejściowe tranzystora umieszczonego na radiatorze

11 Podsumowanie Jak przedstawionych charakterystyk wynika, że: – –Charakterystyki izotermiczne i nieizotermicznie badanego tranzystora różnią się zarówno ilościowo, jak i jakościowo – –Ujemne nachylenie nieizotermicznych charakterystyk wyjściowych może być przyczyną niestabilności punktu pracy elementu, a nawet może prowadzić do jego uszkodzenia – –Przy dużych wartościach prądu drenu na skutek samonagrzewania punkt pracy tego elementu może przejść z zakresu nasycenia do zakresu nienasycenia A zatem uwzględnienie samonagrzewania przy projektowaniu i analizie układów z tranzystorami mocy MOS jest bardzo ważne