Verpolungsschutz Mosfet dimensionieren

[Stefan O. (stefano)]

Hallo Forum!

Ich moechte einer Schaltung die eine wechselbare Li-Mn Batterie in einer 
Halterung enthält einen Verpolungsschutz verpassen.

Ich habe mich an der Seite [1] von Lothar Miller orientiert.
An dieser Stelle Vielen Dank an eben jenen.

Die Schaltung sollte bis ca. 3.5V stabil funktionieren.
Maximal fließen 10A und minimial -1A (Akku wir von der 
Verbraucher-internen LAdeschaltung geladen - mir ist bewusst das hier 
der Verpolunggschutz nicht wirksam sein kann)

Nun muss ich einen passenden FET finden.

Anforderungen soweit ich das sehe:

- Rdson fuer Vgs <=3.5V spezifiziert
- Spannungsabfall: <0.1V wegen der Ladeschaltung
- Verlustleistung: moeglichst so das ich bei dem Package ohne ext. 
Kuehlkoerper auskomme.
- Höhe: maximal 2.8mm
- Verfuegbarkeit bei digikey

Ich habe zB. diesen gefunden:

Vishay Si4838DY [2]

Das Datenblatt spezifiziert Rdson: 0.004Ohm bei Vgs=2.5V und Id=20A

Spannungsabfall waere dann 0.004*10A = 40mV ... OK
I^2*R Verluste = 400mW
Rthja bei 1inch^2 Kupfer = maximal 80°C/Watt ergibt +32°C ueber 
Umgebungstemperatur. ... OK


Habe ich das alles soweit richtig bedacht?
Bitte um Feedback.

Einzig der Preis schmeckt mir noch nicht, aber wenn meine Uberlegungn 
prinzipiell stimmen kann ich ja noch weiter suchen bei digikey.


[1] ... http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/39-Verpolschutz
[2] ... http://www.vishay.com/docs/71359/71359.pdf

[Stefan O. (stefano)]

Hab noch einen Kandidaten gefunden:

AON6411 [1]

3,6mOhm @ 2.5V/20A kostet 0.78€ bei meiner Stueckzahl.

Passt der auch?

[1] http://www.aosmd.com/res/data_sheets/AON6411.pdf

[MOSFETz (Gast)]

Stefan Oberpeilsteiner schrieb:
> Die Schaltung sollte bis ca. 3.5V stabil funktionieren.
> Maximal fließen 10A und minimial -1A (Akku wir von der
> Verbraucher-internen LAdeschaltung geladen - mir ist bewusst das hier
> der Verpolunggschutz nicht wirksam sein kann)


Verstehe hier die Aussage nicht. Der Verpolschutz sient lediglich
dazu, bei verpolt angeschlossenem Akku zu sperren.
Ist der Akku richtig herum angeschlossen (so wie im Schaltplan
schon dargestellt), leitet der MOSFET sowieso in beiden Richtungen.


> Nun muss ich einen passenden FET finden.
>
> Anforderungen soweit ich das sehe:
>
> - Rdson fuer Vgs <=3.5V spezifiziert


Wieviel R_DS,ON dann auch immer? :-)


> - Spannungsabfall: <0.1V wegen der Ladeschaltung
> - Verlustleistung: moeglichst so das ich bei dem Package ohne ext.
> Kuehlkoerper auskomme.
> - Höhe: maximal 2.8mm


Dann käme ein DPAK ja auch noch in Frage.


> - Verfuegbarkeit bei digikey
>
> Ich habe zB. diesen gefunden:
>
> Vishay Si4838DY [2]
>
> Das Datenblatt spezifiziert Rdson: 0.004Ohm bei Vgs=2.5V und Id=20A
>
> Spannungsabfall waere dann 0.004*10A = 40mV ... OK
> I^2*R Verluste = 400mW
> Rthja bei 1inch^2 Kupfer = maximal 80°C/Watt ergibt +32°C ueber
> Umgebungstemperatur. ... OK
>
> Habe ich das alles soweit richtig bedacht?
> Bitte um Feedback.


Der R_DS,ON erhöht sich mit steigender T_j.
Du kannst ja erst mal worst-case mit dem doppelten Wert rechnen,
bis Du die maximal auftretende T_j ermittelt hast.

[Stefan O. (stefano)]

Danke fuer die Antwort!

Den Fall beim laden stelle ich mir so vor:

Akku verpolt. Mosfet leitet nicht. Von der "Verbraucherseite" her komt 
4,2V Ladespannung. Mosfet leitet, aber der Akku ist immer noch verpolt. 
Oder uebersehe ich da was?

Ja wieviel Rdson ist mir erstmal wirklich egal, solang es sich mit der 
Verlustleistung und dem Spannungsabfall ausgeht. Ich will nur keinen Typ 
nehmen der Rdson nur bei zB 10V spezifiziert hat und dann hoffen das er 
bei 3,5V auch noch gut genug ist ;-)

Ja DPAK ziehe ich in Betracht.

Selbst mit Worst case 2xRdson sinds unter 1Watt. --> +64°C --> unter 
100°C selbst bei hoher Umgebungstemperatur.

LG Stefan