MOSFET Buck-Converter SOA

Gast #6793600
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Moin,

Ich bin gerade auf der Suche nach einem externen MOSFET für einen 
Buck-Converter. Dessen Gate-Treiber gibt 8V aus. Maximalstrom am Ausgang 
sind 4A, Spannung maximal 80V. Minimaler Duty Cycle sind 20% und 
Frequenz des Wandlers ist 500kHz

Ich habe mich dann auf die Suche nach passenden MOSFETs gemacht, dabei 
darauf geachtet, dass die Gate-Ladung niedrig ist (schnelleres Schalten, 
um Verluste zu minimieren) und die maximale Drain-Source-Spannung hoch 
genug ist (habe mal ≥100V genommen).

Dabei bin ich zB auf den IRFR220NPbF gestoßen (DS: 
https://www.infineon.com/dgdl/irfr220npbf.pdf?fileId=5546d462533600a40153562d8a7b206f)

Mich irritiert nun das SOA-Diagramm auf DS S.4 etwas: Wenn ich es 
richtig deute, sind 4A bei 80V möglich, wobei ich nochmal schauen 
müsste, ob es nach Temperatur-Derating immer noch funktioniert.

Wenn ich das SOA-Diagramm (und auch die Seite hier im Wiki) richtig 
verstehe, muss ich aus max. Tastverhältnis und Frequenz die maximale 
An-Zeit bestimmen, im SOA-Diagramm nach Spannung und Strom schauen, die 
Kurve Tempatur-deraten und dann schauen, ob maximale 
Drain-Source-Spannung und maximaler Strom noch im erlaubten Bereich 
liegen, oder mache ich da etwas falsch?

Ich bin irgendwie zu blöd, diese Frage über Suchmaschine und Wiki selbst 
zu beantworten.
Gast #6793783
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Eins N00B schrieb:
> Dann nimmt man das SOA-Diagramm wirklich nur für den Linearbetrieb und
> ich kann es einfach für meine Anwendung ignorieren?
>
> Der IRFR220 ist in LTSpice drin und sieht deutlich leichter zu löten
> aus.

Die SOA nimmt man auch für die Abschätzung ob während des Schaltvorgangs 
das Bauelement nicht überlastet würde. Allerdings würde ich hier auch zu 
einem anderen Typen raten, es kann natürlich sein, dass der IRFR220 
geht, wird vermutlich warm und hängt von der Kühlung ab. Allerdings gibt 
es sicherlich viele modernere MOSFETs, die besser geeignet sind. Der 
IRFR220 hat 200V Sperrspannung, da hat man bei 80V Belastung sehr stark 
überdimensioniert. 120V oder 150V sollten es tun, dann gibt es auch 
moderne MOSFETs mit weniger RDSon und damit höherem Strom (Mouser hat 
>400 lieferbar mit Sperrspannungen zwischen 120 und 200V mit Dauerstrom 
>=5A, da sollte etwas dabei sein).

Gruß DC/DC
Gast #6794172
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Ich bin inzwischen bei dem IPB200N15N3G gelandet. Gegenüber dem IRFR220N 
ist er auch nochmal etwas kleiner (D2PAK statt DPAK). Und es gibt ihn in 
LTSpice fertig :) . In einem anderen Package hattest du ihn ja in der 
Zeit auch schon empfohlen.

DCDC schrieb:
> Die SOA nimmt man auch für die Abschätzung ob während des Schaltvorgangs
> das Bauelement nicht überlastet würde.

Das ergibt mit meinem bisherigen Verständnis Sinn. Danke für die 
Antwort(en)!

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