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Der N-Kanal-MOSFET BUZ11 ist ein Leistungsschalter.


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BUZ11

Attention attention

Der BUZ11 ist empfindlich gegen elektrostatische Entladung.

Bitte Vorsicht elektrostatische Entladung beachten.

Der BUZ11 ist ein N-Kanal-MOSFET.

Udsmax Ugsmax Idmax Pmax Rdson Ugson Ugsth
50 V ±20 V 30 A 1 W - 75 W 30 mΩ 10 V 2,1 V bis 4 V
Udsmax maximal zulässige Drain-Source-Spannung
Ugsmax maximal zulässige Gate-Source-Spannung
Idmax maximal zulässiger Drain-Strom
Pmax maximal zulässige Leistung
Rdson Einschaltwiderstand bei Ugson
Ugson Gate-Source-Spannung für Rdson
Ugsth Gate-Source-Spannung, bei der der MOSFET leitend wird
  • Der BUZ11 kann als Schalter eingesetzt werden.
  • Der BUZ11 kann von Logiksystemen nicht angesteuert werden.
  • Die Gate-Source-Spannung darf maximal ±20 V betragen.
  • Das Gate des BUZ11 ist nicht gegen höhere Spannungen geschützt.

Symbol

N-MOS-FET-Diode_Symbol.png
Bild 1: Symbol eines N-MOSFET

Wirkung

Eine Spannung Ugs von 10 V zwischen Gate und Source schaltet den MOSFET ein. Der Widerstand zwischen Drain und Source ist dann praktisch 0 (etwa 30 mΩ). Der Strom sollte bei Ugs = 10 V nicht größer als 5 A sein.

Bei einer positiven Spannung Ugs von 3 V zwischen Gate und Source beginnt der MOSFET zu leiten.

Gehäuse

TO220.png
Bild 2: BUZ11 im TO-220-Gehäuse

a - Gate
b - Drain
c - Source
Der mittlere Anschluss b ist mit der Kühlfahne d verbunden.

Thermische Eigenschaften

Attention pin

60 °C

Eine maximale Umgebungstemperatur von 60 °C ist für die meisten unserer Anwendungen eine gute Wahl.

  • Die maximal zulässige Sperrschicht-Temperatur des BUZ11 beträgt 150 °C.
  • Die maximal zulässige Leistung bei einer Umgebungstemperatur von 25°C ist Pmax=1,6 W.
  • Über 25°C Umgebungstemperatur verringert sich die maximal zulässige Leistung um 0,013 W/K.
  • Die maximal zulässige Leistung bei einer Gehäusetemperatur von 25°C ist Pmax=75 W.
  • Mit einem U-Profil-Kühlkörper mit 24 K/W ist bei 25°C Umgebungstemperatur eine Leistung von Pmax=4,8 W möglich.
  • Über 25°C Umgebungstemperatur verringert sich die maximal zulässige Leistung um 0,039 W/K.
  • Mit einem Fingerkühlkörper mit 6,8 K/W ist bei 25°C Umgebungstemperatur eine Leistung von Pmax=14,75 W möglich.
  • Über 25°C Umgebungstemperatur verringert sich die maximal zulässige Leistung um 0,118 W/K.
IRFZ24N-Pmax.png
Bild 3 : Maximal zulässige Verlustleistung des BUZ11 bei Umgebungstemperatur

Das obige Diagramm setzt voraus,

  • dass der BUZ11 auf eine Leiterplatte ohne Kühlkörper gelötet wird oder
  • ein U-Profil-Kühlkörper mit einem Wärmewiderstand von 24 K/W oder
  • ein Fingerkühlkörper mit 6,8 K/W verwendet wird.
  • Bei den Kühlkörpern wird der Wärmewiderstand des Gehäuses von 1,67 K/W berücksichtigt.

Die maximal zulässige Verlustleistung kann einfach aus dem Diagramm entnommen werden.

  • Wird der BUZ11 mit relativ hoher Leistung freistehend betrieben,
  • kann er über 100 °C heiß werden und die umliegenden Bauelemente erhitzen und
  • ist ein kleiner Kühlkörper oft effizienter.

Regeln

  • Der BUZ11 ist empfindlich gegen elektrostatische Entladung.
  • Die Source des BUZ11 wird an Minus bzw. Masse angeschlossen.
  • Die geschaltete Last liegt zwischen Drain und Plus.
  • Der BUZ11 wird durch eine positive Spannung zwischen Source und Gate eingeschaltet.
  • Das Gate sollte niemals offen sein. Ein 1 MΩ Widerstand genügt.
  • Der BUZ11 darf mit einer maximalen Gate-Source-Spannung von ±20 V betrieben werden.
  • Das Gate des BUZ11 kann nicht unmittelbar an den Ausgang eines 5 V-CMOS-ICs angeschlossen werden.
  • Er kann mit Spannungen zwischen 5 V und 50 V betrieben werden,
  • aber die Gate-Source-Spannung darf 20 V nicht überschreiten.
  • Der BUZ11 kann ohne Kühlung mit maximal 1 W betrieben werden.
  • Als Schalter kann der BUZ11 mit Strömen bis 5 A ohne Kühlung betrieben werden.
  • Der BUZ11 schaltet Ströme bis 5 A gut, wenn er mit Ugs=10 V angesteuert wird.
  • Spannungen bis zu 50 V können geschaltet werden.
  • Bei schnellen Schaltungen muss ein spezieller Treiber verwendet werden.
  • Der BUZ11 darf linear (analog) betrieben werden:
  • 50 A und 2,5 V
  • 1,5 A und 50 V
  • Die Ströme müssen bei höheren Temperaturen und Leistungen reduziert werden.

Weitere Daten und Kennlinien

  • Kennlinien werden im Praktikum Kennlinien beschrieben.

Sicherer Arbeitsbereich (SOA)

BUZ11-SOA_s.png
Bild 4: Sicherer Arbeitsbereich des BUZ11

Der BUZ11 kann analog mit Gleichstrom betrieben werden: DC SOA.

Id bei Uds unter
50 A 2,5 V
1,5 A 50 V
  • Die Grenzlinien dürfen nur einmalig oder sehr selten überschritten werden. Der BUZ11 darf dauerhaft nur unterhalb des DC-Bereichs betrieben werden.
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Bild 5: Reduzierung des SOA für eine Gehäusetemperatur von 112,5 °C

Bei einer Gehäusetemperatur von 112,5 °C muss der sichere Arbeitsbereich (SOA) auf 30 % reduziert werden.