MOSFET SOA Kurve

[Gästchen (Gast)]

Hallo,

ich habe ein Verständnisproblem bei der SOA-Kurve.
PMOS (Si7949DP) soll bis 2A-Last bei bis 36V dauerhaft schalten.
Wenn ich jetzt SOA-Kurve betrachte und die DC-Kennlinie sehe:


1.Stimmt das dass er MOSFET hier im DC-Betrieb (durchgeschaltet) maximal 
3A kann wie ich das im Bild eingezeichnet habe?

2.Wie liest man die Limits raus wenn man von einem 2A-Schaltbetrieb 
ausgeht (nichtlinearer Betrieb)? Nimmt man 2A-Last-Strom links und 
findet man die Überschneidung mit DC-Kurve bei ca. 0,8A? Oder nimmt man 
zuerst die Vds an (z.B. 160mV bei 2A Last), dann kommt man auf ca. 1A 
beim DC-Betrieb.

Kann mir einer auf die Sprünge helfen?



PS: es gibt zwar unzählige MOSFET-Threads, die beantworten meine Frage 
aber nicht deutlich und außerdem steht dort als Hinweis man solle einen 
neuen Thread starten wenn man nicht auf ursprüngliche Frage antworten 
will.

Gruß.

[Falk B. (falk)]

@  Gästchen (Gast)

>ich habe ein Verständnisproblem bei der SOA-Kurve.
>PMOS (Si7949DP) soll bis 2A-Last bei bis 36V dauerhaft schalten.
>Wenn ich jetzt SOA-Kurve betrachte und die DC-Kennlinie sehe:

Im Schaltbetrieb reduziert sich das Kennlinienfald auf die linke, 
schräge Linie.

https://www.mikrocontroller.net/articles/FET#SOA_Diagramm

>1.Stimmt das dass er MOSFET hier im DC-Betrieb (durchgeschaltet) maximal
>3A kann wie ich das im Bild eingezeichnet habe?

Ja.

>2.Wie liest man die Limits raus wenn man von einem 2A-Schaltbetrieb
>ausgeht (nichtlinearer Betrieb)? Nimmt man 2A-Last-Strom links und
>findet man die Überschneidung mit DC-Kurve

Ja.

>bei ca. 0,8A?

???

Die 2A schneiden die linke Line bei ca. 0,3V

> Oder nimmt man
>zuerst die Vds an (z.B. 160mV bei 2A Last), dann kommt man auf ca. 1A
>beim DC-Betrieb.

Nein.

[Gästchen (Gast)]

Vielen Dank Frank Brunner,

mein Denkfehler war dass ich vergessen habe dass die SOA-Kurve generell 
für Linearbetrieb gedacht ist. Somit hat die Frage 2 (ablesen des 
Zusammenhangs zwischen Uds und Ids) keinen Sinn.

Gruß.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Gästchen schrieb:
> ich habe ein Verständnisproblem bei der SOA-Kurve.
> PMOS (Si7949DP) soll bis 2A-Last bei bis 36V dauerhaft schalten.

OK.

> Wenn ich jetzt SOA-Kurve betrachte und die DC-Kennlinie sehe:
> 1.Stimmt das dass er MOSFET hier im DC-Betrieb (durchgeschaltet) maximal
> 3A kann wie ich das im Bild eingezeichnet habe?

Ja. Dafür braucht man allerdings kein SOA-Diagramm, das ist einfach das 
thermische Limit. I_D und R_DS_on ergeben die Verlustleistung. Und 
R_th_jc plus R_th_ca bestimmen, wie viel wärmer als die Umgebung der 
Halbleiter-Kristall wird.

An dieser Stelle ist es wichtig, das Datenblatt genau zu lesen. 
Insbesondere für welche Bedingungen das thermische Limit gegeben ist. 
Viele Leistungsbauteile setzen hier eine ideale Kühlung voraus, wo das 
Gehäuse auf konstant 25°C gehalten wird. Das ist in der Praxis natürlich 
kaum möglich.

> 2.Wie liest man die Limits raus wenn man von einem 2A-Schaltbetrieb
> ausgeht (nichtlinearer Betrieb)? Nimmt man 2A-Last-Strom links und
> findet man die Überschneidung mit DC-Kurve bei ca. 0,8A?

Keine Ahnung wie du auf 0.8A kommen willst. Aber bei 2A zeigt die 
R_DS_on Linie, daß am FET ca. 0.3V abfallen. Entsprechend 0.6W 
Durchlaßverlusten.

> Kann mir einer auf die Sprünge helfen?

Was noch fehlt, ist die Betrachtung des Umschaltmoments. Denn da liegt 
kurzzeitig mehr Spannung am MOSFET an, während der Strom noch fließt. 
Für 2A und 36V liegt der Punkt zwischen den Linien für 1ms und 10ms. Der 
Umschaltvorgang darf nicht länger als ~3ms dauern; sonst verläßt du die 
SOA. Allerdings ist das massig Zeit.

[Gästchen (Gast)]

Hallo Axel Schwenke und Danke für die Tipps,
ich habe einfach die falsche Seite der Kurve betrachtet.
Stimme dir in allen Punkten zu.

Gruß.