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MOS管開關管損耗計算方法公式詳解

MOSFET的開（kāi）關損（sǔn）耗

一個功率MOSFET可以實現的（de）最大開關頻率依賴於開關損耗。每（měi）個脈衝周期的能量損耗就像其他器件一樣是可以估算的，可通過在（zài）開（kāi）通和關斷（duàn）過（guò）程中對V(t)和i(t)的乘積進（jìn）行（háng）積（jī）分計算。在開通期間，可以估算為

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在（zài）實際情況中，每個脈衝的能量損耗由波形圖決定。現代（dài）示波（bō）器可以計算出電流和電壓（yā）的乘積並在選定時間內積分可以進行估算（suàn）

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假定在Tfv時刻，由二極管（guǎn）引起的最大反向電流IRRM呈線性衰（shuāi）減（jiǎn）。對於關斷過程，能量損耗可以估算為

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由可知其值近似（sì）為（wéi）

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總的開關（guān）損（sǔn）耗由下式決定：

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導通損耗和阻斷損耗還要（yào）相加到開關損耗上。對於功率MOSFET,阻斷（duàn）狀（zhuàng）態下的漏電（diàn）流大約（yuē）有幾（jǐ）微安，因（yīn）此阻斷損（sǔn）耗可（kě）以忽略不計。導通損耗是不可以忽略的。

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

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總的損耗可（kě）以由下式得到

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這些損耗隻能通過熱流從管殼傳出去。最大允（yǔn）許損耗是由散熱條件、可（kě）承受的溫度差和熱阻決定的。
對舉（jǔ）例的 MOSFET IXYS IXFH 67 N10,由數據表中的熱阻值可以（yǐ）估算出開關（guān）頻率最高可達到300kHz.很明顯，MOSFET作為一個單極型（xíng）器件，是現有最快的（de）Si半（bàn）導體開關器件。
潛在的開關轉換頻率一方麵依賴於熱參數，同時也（yě）要考慮電（diàn）路中的其他器（qì）件，因此整個電路必須是（shì）最優化的（de）。由式（9-34)和式（9-36)可知開關損耗由開關時（shí）間（jiān）決定（dìng）。更小的柵（shān）電阻Rc可以減少開關時間，從而可以降低開關損耗。另一（yī）方麵，斜率的陡峭度（dù）在實（shí）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（xìng）電路中必不可少的續（xù）流二極管的限（xiàn）製。續流二極管（guǎn）選擇不當的
話，提高di/dt就會導致急速開關特性，出現電（diàn）壓尖峰（fēng）和振蕩等現象。

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