MOSFET損耗計(jì)算.doc

MOSFET損耗計(jì)算 MOSFET在開關(guān)過程中，會(huì)產(chǎn)生一定的損耗，主要包括以下幾部分：開通損耗開通過程中的電壓、電流和功耗波形近似如下：Pswitch-on = 1/2* VDSiD*(t2-t0)*f導(dǎo)通損耗Pon=Id2 * Rds(on)*Ton*f其中：Rds(on) ：實(shí)際結(jié)溫下的導(dǎo)通電阻，可以通過查閱datasheet中的相關(guān)曲線獲得；Id ：導(dǎo)通時(shí)的電流有效值；Ton ：一個(gè)周期內(nèi)的導(dǎo)通時(shí)間；f：開關(guān)頻率。D：占空比，DTon*f。根據(jù)電流的工作模式可以分為下面3種：電流模式idton0波形計(jì)算公式常值ipeakton0 PonRds(on)*id2 *D電流不連續(xù)Pon1/3* Rds(on)*ipeak2 *D電流連續(xù)ipeak2ton0ipeak1Pon1/3*Rds(on)*ipeak12+ ipeak1* ipeak2+ ipeak2 2 *D關(guān)斷損耗關(guān)斷過程中的電壓、電流和功耗波形近似如下：Pswitch-off = 1/2* VDSiD*(t5-t3)*f截止損耗Poff=VDS*IDSS*toff*f其中：VDS ：截止時(shí)的D-S間的電壓IDSS ：截止時(shí)的實(shí)際結(jié)溫下的漏電流toff：一個(gè)周期內(nèi)的截止時(shí)間除了以上4種損耗外，門極驅(qū)動(dòng)和輸出電容也會(huì)消耗一定的功耗。門極損耗Pgate=QG*Vgs* f*RG/(RG+Rdrive)其中：QG ：門極充電總電荷RG ：MOSFET內(nèi)部門極寄生輸入電阻Rdrive ：外接的門極驅(qū)動(dòng)電阻輸出電容損耗 Pcoss = 1/2*Co(er)*VDS2*f其中：Co(er) ：等效輸出電容（能量一定）；VDS ：截止時(shí)的D-S間的電壓此損耗一般在開關(guān)頻率較高、硬開關(guān)工作時(shí)的幅值較高，需要考慮。有時(shí)候MOSFET的內(nèi)部反并寄生二極管會(huì)流過電流，也會(huì)產(chǎn)生一定的功耗，寄生二極管的功耗Pdiode計(jì)算可以參考二極管的功耗計(jì)算方法。綜上，MOSFET的總損耗如下： Ptotal = Pswitch-on + Pon + Pswitch-off + Poff + Pgate + Pcoss +Pdiode，說明：（1）Poff、Pgate、Pcoss這3個(gè)損耗在總的損耗中占的比重很小，設(shè)計(jì)時(shí)不用重點(diǎn)考慮；（2）由于電路拓?fù)洹④涢_