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MOS管開關管損耗計算方法公式詳解

MOSFET的開關損耗

一個功率（lǜ）MOSFET可以實現的最大（dà）開關頻率依（yī）賴於開關損耗。每個脈衝周期的（de）能量損耗就像（xiàng）其他器件一樣是可以估（gū）算的，可通過在開通和關斷過程中對V(t)和i(t)的乘積進行積分計算。在開通期間，可以估算為

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在實際情況中，每個（gè）脈衝（chōng）的能量損耗由波形圖決定。現代示波（bō）器可以（yǐ）計算出電流和電壓的（de）乘積（jī）並在選定時（shí）間內積分（fèn）可以進（jìn）行估算

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假定在Tfv時刻，由二極管引起的（de）最大反向（xiàng）電流IRRM呈（chéng）線性衰減。對（duì）於關斷過程，能量損耗可以估算為

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由可（kě）知其值（zhí）近似（sì）為

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總（zǒng）的開關損耗（hào）由下式決定：

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導通損耗和阻斷損（sǔn）耗還要相加到（dào）開關損（sǔn）耗上。對於功率MOSFET,阻斷狀態下的漏電流大約有幾微安，因此阻斷（duàn）損（sǔn）耗可以忽略不計。導通損耗是（shì）不可（kě）以忽略的。

定義占空比d為MOSFET導通相對整個開關周期的間隔（gé）的比值。導通損耗可以根據以下公（gōng）式估算：

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總（zǒng）的（de）損耗可（kě）以由下式得到（dào）

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這些損耗隻能通過熱流從管殼傳出（chū）去。最大允（yǔn）許損耗是由散熱條件、可承受的溫度（dù）差和熱阻決定的。
對舉例的 MOSFET IXYS IXFH 67 N10,由數據表中的熱阻值可（kě）以估算出開關頻率最高（gāo）可達到300kHz.很明顯（xiǎn），MOSFET作為一個單極型器件，是現有最快的Si半導體開關器件。
潛在（zài）的開關轉換頻率一方麵依賴於（yú）熱參數，同時也要考慮電路中的其他（tā）器件（jiàn），因（yīn）此整個電（diàn）路必須是最（zuì）優化（huà）的。由式（9-34)和式（9-36)可知（zhī）開關（guān）損耗由開關時間（jiān）決定。更小的柵電阻Rc可以減少開關時間，從而（ér）可以降低開關損耗。另一方麵（miàn），斜率的（de）陡峭度在實際中也是要受到限製的：
1)電（diàn）機繞組（zǔ）的限製，它抗不住過高的dv/dt.
2)還要受感性電（diàn）路中必不可少的續（xù）流二極管的限製。續流二極管選擇（zé）不當的（de）
話，提高di/dt就會導致急速開關特性，出現電壓尖峰和振蕩等現象。

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