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同步整流器与开关MOS在功率电源的耗散

在大功率电源当中,MOS器件的消耗至关重要。其很有可能关系到电源的整体效率。在之前的文章中,小编为大家介绍了一些功率耗散的方法,在本文中,小编将

在大功率电源傍边,MOS器材的耗费至关重要。其很有或许关系到电源的全体功率。在之前的文章中,小编为我们介绍了一些功率耗散的办法,在本文中,小编将为我们介绍同步整流器耗散与开关MOSFET的耗散的相关常识。

同步整流器的耗散

关于除最大负载外的一切负载,在开、关过程中,同步整流器MOSFET的漏源电压经过捕获二极管箝制。因而,同步整流器没有引致开关损耗,使其功率耗散易于核算。需求考虑仅仅电阻耗散。

最坏情况下损耗发生在同步整流器负载系数最大的情况下,即在输入电压为最大值时。经过运用同步整流器的RDS(ON)HOT和负载系数以及欧姆定律,就能够核算出功率耗散的近似值:

PDSYNCHRONOUSRECTIFIER=[ILOAD2×RDS(ON)HOT]×[1>-)]

开关MOSFET的耗散

开关MOSFET电阻损耗的核算与同步整流器的核算相仿,选用其(不同的)负载系数和RDS(ON)HOT:PDRESISTIVE=[ILOAD2×RDS(ON)HOT]×(VOUT/VIN)

因为它依赖于许多难以定量且一般不在标准参数规模、对开关产生影响的要素,开关MOSFET的开关损耗核算较为困难。鄙人面的公式中选用大略的近似值作为评价一个MOSFET的第一步,并在今后在试验室内对其功用进行验证:PDSWITCHING=(CRSS×VIN2×fSW×ILOAD)/IGATE。

其间CRSS为MOSFET的反向转化电容(一个功用参数),fSW为开关频率,而IGATE为MOSFET的发动阈值处(栅极充电曲线平直部分的VGS)的MOSFET栅极驱动的吸收电流和的源极电流。

一旦依据本钱(MOSFET的本钱是它所归于那一代产品的非常重要的功用)将挑选规模缩小到特定的某一代MOSFET,那一代产品中功率耗散最小的便是具有持平电阻损耗和开关损耗的类型。若选用更小(更快)的器材,则电阻损耗的添加起伏大于开关损耗的减小起伏。

而选用更大[RDS(ON)低]的器材中,则开关损耗的添加起伏大于电阻损耗的减小起伏。

假如VIN是改动的,有必要一起核算在VIN(MAX)和VIN(MIN)处的开关MOSFET的功率耗散。MOSFET最坏情况下功率耗散将出现在最小或最大输入电压处。耗散为两个函数的和:在VIN(MIN)(较高的负载系数)处到达最大的电阻耗散,和在VIN(MAX)(因为VIN2的影响)处到达最大的开关耗散。最理想的挑选略等于在VIN极值的耗散,它平衡了VIN规模内的电阻耗散和开关耗散。

假如在VIN(MIN)处的耗散显着较高,电阻损耗为主。在这种情况下,能够考虑选用较大的开关MOSFET,或并联多个以到达较低的RDS(ON)值。但假如在VIN(MAX)处的耗散显着较高,则能够考虑减小开关MOSFET的尺度(假如选用多个器材,或许能够去掉MOSFET)以使其能够更快地开关。

假如所述电阻和开关损耗平衡但仍是太高,有几个处理方法:

改动标题设定。例如,从头设定输入电压规模;改动开关频率,能够下降开关损耗,且或许使更大、更低的RDS(ON)值的开关MOSFET成为或许;增大栅极驱动电流,下降开关损耗。MOSFET本身终究约束了栅极驱动电流的内部栅极电阻,实际上限制了这一计划;选用能够更快一起开关并具有更低RDS(ON)值和更低的栅极电阻的改善的MOSFET技能。

因为元器材挑选数量规模所限,超出某一特定点对MOSFET尺度进行准确调整或许不太或许,其底线在于MOSFET在最坏情况下的功率有必要得以耗散。

本文主要为我们介绍了在大功率电源傍边MOS器材耗散的两种方法。经过对这两种方法的解说,具体我们都能够对其间的一些要害点了解透彻。在之后的内容中,小编将继续为我们带来更多相关内容,请继续重视电源的更多技能文章。

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