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MOS管開關管損耗計算（suàn）方法公式詳解

MOSFET的開關損耗

一個功率MOSFET可以實現的最大開關頻率依（yī）賴於開關損耗。每個脈衝周期的能量損耗就像其他器件（jiàn）一樣是可以估算的，可通過（guò）在開通和關斷過程中（zhōng）對（duì）V(t)和i(t)的乘（chéng）積進行積分計算。在開通期間，可以估算為

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在實（shí）際情況中，每（měi）個脈衝的能量（liàng）損耗由波形圖決（jué）定。現代示波器可以計算（suàn）出電流和電壓的乘積（jī）並在選定時間內積（jī）分可以進行估算

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假定在Tfv時刻，由二極管引起的最大反向電流IRRM呈（chéng）線性衰減。對於關斷過程，能量（liàng）損（sǔn）耗可以估算為

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由可知其值近似為

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總的開關損耗由下式決定：

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導通損耗和阻斷損（sǔn）耗（hào）還要相加到開關損耗上。對於功率MOSFET,阻斷狀態下的漏電（diàn）流大約有幾微（wēi）安，因此阻斷損耗可以忽略不計。導通損耗是不可以忽略的。

定義占空比d為MOSFET導通相對整個開關周期的間隔的比（bǐ）值。導通損耗可以（yǐ）根據以下公式估算：

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總的損（sǔn）耗可以由（yóu）下式得（dé）到

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這些損耗隻能通過熱流從管殼傳出去。最大允許損耗是由散熱條件、可承受的溫度差和（hé）熱阻（zǔ）決定的。
對（duì）舉例的（de） MOSFET IXYS IXFH 67 N10,由數據表中的熱阻值可以估算出開關頻率最高可達到300kHz.很（hěn）明顯，MOSFET作為一個單極（jí）型器件，是現有最快的Si半導體開關器件。
潛在的開關轉換頻率一方麵（miàn）依賴於熱參數，同時也要考慮（lǜ）電路中的其他器件，因此整（zhěng）個電路必須是最優化的（de）。由式（9-34)和式（9-36)可知開關損耗由開關時間決定。更小（xiǎo）的柵（shān）電（diàn）阻Rc可以減少開關時間，從而可以降低開關損耗。另（lìng）一方麵，斜率的陡峭度在實際中也是要受到限製的：
1)電機繞組的限製，它抗不住過高的dv/dt.
2)還要受感性電路中（zhōng）必不可少的續（xù）流二極管的限（xiàn）製。續流二極管選擇不當的
話（huà），提高di/dt就（jiù）會導致急速開關特性，出（chū）現電（diàn）壓尖峰和振蕩等現象。

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