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  • MOS管损耗组成-MOS管损耗如何计算及计算公式-竟业电子

       时间:2020/8/24       阅读:2834    关键词:MOS管

     

    MOS损耗组成:

    导通损耗Pon+截止损耗Poff+开启过程损坏+关断过程损耗+驱动损坏Pgs+Coss电容的泄放损耗Pds+体内寄生二极管正向导通损耗Pd_f+体内寄生二极管反向恢复损耗Pd_recover

    MOS管损耗如何计算及计算公式

    电子元器件设计或选择前,会对MOS管工作过程进行模拟,并对损耗先期计算;

    MOS管每种损耗计算方法

     

    开启过程损耗

    公式:Poff_on= fs×∫ TxVDSoff_on)(t× IDoff_on)(t× dt

    开启过程 VDSoff_on)(t) 与 IDSoff_on)(t) 交叉波形如下图所示:

     

    MOS管损耗如何计算及计算公式

     

    实际计算主要两种假设  

    A VDSoff_on)(t)开始下降与 IDoff_on)(t)逐渐上升同时发生;

    公式:Poff_on=1/6 × VDSoff_end× Ip1× tr × fs

    BVDSoff_on)(t)下降是从 IDoff_on)(t)上升到最大值后才开始。

    (可作最恶劣模式的计算值

    公式:Poff_on=1/2 × VDSoff_end× Ip1 × tdon+tr× fs

    C FLYBACK 架构路中一 MOSFET 实际测试到的波形,其更接近于 (A) 类假设。

     

    关断过程损耗

    如下图所示

    预计得到关断完成后之漏源电压= VDSoff_beginning

    关断时刻前负载电流= IDSon_end

    Ip2  VDSon_off)(t IDSon_off)(t)重叠时间 Tx

    公式:Poff_on= fs×∫ TxVDSon_off)(t× IDSon_off)(t× dt

    MOS管损耗如何计算及计算公式

    实际计算

    A Poff_on=1/6 × VDSoff_beginning× Ip2 × tf × fs

    B Poff_on=1/2 × VDSoff_beginning× Ip2 × tdoff+tf× fs

    作最恶劣模式计算值

     

    导通损耗Pon

     MOS 完全开启后负载电流即漏源电流IDSon)(t)在导通电阻 RDSon)上产生压降引起损耗。

    公式:Pon=IDSonrms2× RDSon× K × Don

     

    截止损耗Poff

    MOS完全截止后在漏源电压 VDSoff) 应力下产生漏电流 IDSS引起损耗。

    损耗公式:Poff=VDSoff× IDSS×1-Don

     

    驱动损坏Pgs

    栅极接受驱动电源进行驱动引起损耗

    损耗公式:Pgs= Vgs × Qg × fs

     

    体内寄生二极管正向导通损耗Pd_f

    MOS体内寄生二极管在承载正向电流时因正向压降引起损耗

    损耗公式:Pd_f = IF × VDF × tx × fs

    二极管承载的电流量=IF, 二极管正向导通压降=VDF ,  一周期内二极管承载电流时间=tx

     

    体内寄生二极管反向恢复损耗Pd_recover

    MOS体内寄生二极管承载正向电流后因反向压致反向恢复引起损耗

    损耗公式Pd_recover=VDR × Qrr × fs

    为二极管反向压降=VDR 二极管反向恢复电量= Qrr

     

    Coss电容泄放损耗Pds

    MOS输出电容 Coss 截止储蓄电场能于导同期间在漏源极上泄放损耗。

    损耗公式:Pds=1/2 × VDSoff_end2× Coss × fs

     

     

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