Ein MOSFET Transistor soll als Schalter verwendet werden.

Der MOSFET hat einen geringen Einschaltwiderstand, der im Datenblatt mit () angegeben wird.

Dieser Widerstand erzeugt eine Verlustleistung, die mit dem Strom quadratisch zunimmt. (W).
Oder anders ausgedrückt, bei einer gegebenen maximalen Verlustleistung wird der Strom berechnet (A).

Diese Verlustleistung erhitzt den inneren Halbleiter. Im Datenblatt ist die maximale Junction Temperatur mit (°C) angegeben. In der Realität solle man ca- 10-30 °C darunter bleiben für eine lange Lebensdauer das Bauteils.

Diese Wärme wird über das Gehäuse an die Umgebung abgegeben. Dafür wird der Wert Junction-to-Ambient im Datenblatt (°C/W) angegeben.

Damit kann erst einmal die maximale Verlustleistung des Bauteils ohne extra Kühlkörper berechnet werden wenn eine höchste Umgebungstemperatur angenommen wird.

In der Rechnung sollte noch berücksichtigt werden daß der mit der Temperatur zunimmt und durchaus bei dem doppelten Wert liegen kann wenn das Bauteil heiß wird.

Ein Beispiel:
Junction Temperatur = 175 °C . Minus 30°C für die Lebensdauer = 145°C.
Höchste angenommene Umgebungstemperatur der Luft = 40°C
Junction-to-Ambient = 62 °C/W

Mit dem Ergebnis von oben und einem ergibt sich

Bei 145°C liegt der 1,7 fach höher als bei 25°C angegeben, das sind 0,034 Ohm.

Es dürfen also maximal 7A fließen wenn dieser MOSFET durchgeschaltet ist.

Für dieses Beispiel wurden die Daten des IRF4905 P-Kanal MOSFET verwendet.

Und hier nun die Berechnung für eigene Bauteile:

[jazzy form=“imaxmosfet“]

von Matthias Busse