IRFB4110GPbF datasheet zegt 120Amp continue

Alle overige elektronica.
Plaats reactie
Bericht
Auteur
PE1KEL
Berichten: 550
Lid geworden op: 26 dec 2007, 22:42

IRFB4110GPbF datasheet zegt 120Amp continue

#1 Bericht door PE1KEL »

Ik was op zoek naar een fet die een redelijk grote amperage kan hebben.
https://www.bitsandparts.nl/documentati ... 10GPBF.pdf
Nu kwam ik op de bovenstaande website met de datasheet van de FET.
Silicon limited: 180 A.
Package limited: 120 A.
Bij note 1 zie je dat 120 ampere continue verwerkt mag worden, onder restricities.

Niet dat ik met zulke stromen ga werken, hooguit een 15-20 ampere.
Maar hoe is het mogelijk om deze stroom te kunnen verwerken met een TO220-behuizing?
Gezien de dikte van de pootjes lijkt het me niet mogelijk om ver boven de 20 amp. te gaan.
Iemand hier ervaring mee, of kan een uitleg geven?

Gebruikersavatar
PA3DJS
Berichten: 2493
Lid geworden op: 04 mei 2014, 16:41
Roepletters: PA3DJS
Locatie: Maarssen
Contacteer:

Re: IRFB4110GPbF datasheet zegt 120Amp continue

#2 Bericht door PA3DJS »

De brede stukjes dicht bij de transistor kunnen dat hebben. De weerstand van een strip van 0.5 mm dik en 1.4 mm breed, is ongeveer 30 mOhm/m.

Die stukjes zijn zo'n 5 mm lang, dus de weertstand bedraagt dan 0.15 mOhm Stel dat je daar 100A door laat gaan, dan heb je een dissipatie van 1.5W. Dat heb twee keer, een keer in de source lead en een keer in de drain lead. voor de drain is die 1.5W geen enkel probleem, want die aansluiting zit gelijk vast aan het koelvlakje. Voor de source lead moet warmte afgevoerd kunnen worden naar de PCB. Dus pootjes tot aan de verbreding door de PCB op een dik spoor.

De echt limiterende factor zijn de bonding wires tussen de source aansluiting/pootje, en de source op de chip. Hoe serieus is die 100 A?
Bij de spec staat Tcase = 25 graden. Dat is heel spannend om dat bij 100A voor elkaar te krijgen, vanwege dat alleen al t.g.v. Rdson je zo'n 50W dissipatie hebt.

Er staat ook nog een footnote:
Calculated continuous current based on maximum allowable junction
temperature. Bond wire current limit is 120A. Note that current
limitations arising from heating of the device leads may occur with
some lead mounting arrangements

Houd je de source aansluiting lang, dan heb je in het dunne stukje veel meer warmte-ontwikkeling (t.g.v. mindere doorsnede en lengte), en de bonding wires die naar de source aansluiting gaan, kunnen via die kant dan ook hun warmte niet meer kwijt omdat de warmte weerstand via het langere sourcepootje dan hoger is.

Kortom, het is een leuke manier van specificeren, maar in de praktijk ga je dat voor continu gebruik echt niet halen (die 120A).

PE1KEL
Berichten: 550
Lid geworden op: 26 dec 2007, 22:42

Re: IRFB4110GPbF datasheet zegt 120Amp continue

#3 Bericht door PE1KEL »

PA3DJS, dank je voor je reactie.
Dat alles een beetje afhankelijk is van de dikte van de pootjes begreep ik uiteraard ook wel.
Conclusie is dus dat ook in datasheets waardeloze informatie staat om de eigenschappen van een onderdeel op te krikken, en in dit geval: waarvoor.

Voor mijn doeleind is deze FET uitstekend geschikt, maar de datasheet zelf deed mijn wenkbrauwen fronzen.

Gebruikersavatar
PA3DJS
Berichten: 2493
Lid geworden op: 04 mei 2014, 16:41
Roepletters: PA3DJS
Locatie: Maarssen
Contacteer:

Re: IRFB4110GPbF datasheet zegt 120Amp continue

#4 Bericht door PA3DJS »

In je eeste posting geef je aan dat het jou niet mogelijk lijkt om ver boven 20A door te pootjes te gaan, en later schrijf je: "Dat alles een beetje afhankelijk is van de dikte van de pootjes begreep ik uiteraard ook wel.". Dan snap ik even niet wat het probleem is.

Over specs
Jij schrijft "Conclusie is dus dat ook in datasheets waardeloze informatie staat om de eigenschappen van een onderdeel op te krikken, en in dit geval: waarvoor."
Die conclusie deel ik niet.

Op basis van de informatie kun je een inschatting maken over wat het component daadwerkelijk kan. Je moet wel wat rekenen. Zonder koelplaat kom je een stuk lager uit. Gebruik je het device in een omgeving waar het bijv 70 graden wordt, dan kom je nóg lager uit. Gebruik je het device in het lineaire gebied, dan wordt het rekenwerk en de uitkomst weer heel anders.

Afhankelijk van het vereiste niveau van betrouwbaarheid, wordt er nog een veiligheidsmarge opgezet.

Kijk bij andere fabrikanten en dan zul je zien dat nagenoeg alle halfgeleiderfabrikanten het op deze manier doen (dus bijv uitgaan van Tcase = 25 degr. C). je zult dan ook zien dat voor SMD componenten men vaak specs geeft voor montage op een bepaalde afmeting kopervlak.

PE1KEL
Berichten: 550
Lid geworden op: 26 dec 2007, 22:42

Re: IRFB4110GPbF datasheet zegt 120Amp continue

#5 Bericht door PE1KEL »

PA3DJS schreef: 22 jul 2022, 19:58 In je eeste posting geef je aan dat het jou niet mogelijk lijkt om ver boven 20A door te pootjes te gaan, en later schrijf je: "Dat alles een beetje afhankelijk is van de dikte van de pootjes begreep ik uiteraard ook wel.". Dan snap ik even niet wat het probleem is.
Ik vermoedde dat de pootjes zó klein zijn dat dergelijke stromen voor problemen zouden zorgen.
Dat is alles.
Voor de rest zou de fet voor mij goed genoeg zijn.
Alleen met het doorlezen van de datasheet kwamen bij mij toch ruige getallen voor waar ik mijn vraagtekens bij zette.

Gebruikersavatar
PA3DJS
Berichten: 2493
Lid geworden op: 04 mei 2014, 16:41
Roepletters: PA3DJS
Locatie: Maarssen
Contacteer:

Re: IRFB4110GPbF datasheet zegt 120Amp continue

#6 Bericht door PA3DJS »

Aha, het probleem is dus niet het pootje, mits kort op de print gesoldeerd, maar de bonding wires tussen de source op de chip en source pootje.

Een in mijn ogen goede verhandeling vind je voor de TO 247 behuizing hier:
https://www.infineon.com/dgdl/Infineon- ... c7fe9d56c7
Zie vooral de tekst op blz 7 v.w.b. de montage op de PCB en temperatuur van bond wires.

Figuur 13 is ook leuk voor wat betreft de bond wires.

PE1IDY
Berichten: 127
Lid geworden op: 07 apr 2013, 12:03
Roepletters: pe1idy
Locatie: Drachten

Re: IRFB4110GPbF datasheet zegt 120Amp continue

#7 Bericht door PE1IDY »

vooral bij dc toepassingen moet je altijd de tabel safe operating area opzoeken in de datasheet
daarin staat precies welke stroom met welke drainspanning maximaal is toegestaan
:D live starts at 1000 Mhz

Gebruikersavatar
PA3DJS
Berichten: 2493
Lid geworden op: 04 mei 2014, 16:41
Roepletters: PA3DJS
Locatie: Maarssen
Contacteer:

Re: IRFB4110GPbF datasheet zegt 120Amp continue

#8 Bericht door PA3DJS »

@PE1IDY:
Ja, die SOA (nee, niet die waarvoor je naar de GGD moet...) is inderdaad een ding. Bij veel fets geven ze hem voor DC niet eens meer op.

@PELK:
Het kan heel dik wat Amperes betreft bij MOSFETs, als je maar veel pootjes hebt:
https://www.infineon.com/dgdl/Infineon- ... ce08d03664

In die datasheet wordt ook verwezen naar een Application Note over de toelaatbare stroom voor de diverse packages.
http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-1140.pdf

Plaats reactie