开关电源MOS管损耗要怎么处理

开关电源，又称交换式电源、开关变换器，是一种高频化电能转换装置，是电源供应器的一种。开关电源利用的切换晶体管多半是在全开模式及全闭模式之间切换，这两个模式都有低耗散的特点，切换之间的转换会有较高的耗散，但时间很短，所以开关电源比较节省能源，产生废热较少。开关电源的高转换效率是其一大优点，而开关电源工作频率高，也可以使用小尺寸、轻重量的变压器，开关电源重量也会比较轻。开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明等领域。

电源插座

开关电源的损耗不仅有待机损耗、使用损耗等等，其中也包括开关电源MOS管损耗。而开关电源MOS管损耗具体有哪一些呢？小课堂这就和大家来细说。

开关电源MOS管

开关损耗

开关损耗包括传导损耗和截止损耗。

1、导通损耗是指功率晶体管从截止到接通的功率损耗。截止损耗是指功率晶体管从接通到断开时产生的功率损耗。

2、开关损耗，包括导通损耗和匝间损耗，是硬开关和软开关中经常讨论的问题。

所谓导通损耗（turn on loss）是指当非理想开关接通时，开关电压不会立即降到零，而是有一个下降时间。同时，其电流不会立即上升到负载电流，但也有上升时间。在这段时间内，开关管的电流和电压有一个重叠区，会产生损耗，即导通损耗。通过这个类比，我们可以得到关断损耗的原因，这里不再赘述。开关损耗的另一个含义是在开关电源中，当开关大功率MOS晶体管时，寄生电容需要充放电，这也会造成损耗。

MOS晶体管损耗的部分组成。

1、导通损耗PON

导通损耗是指MOSFET完全打开后，负载电流IDS（On）（T）对电阻RDS（On）的电压降引起的损耗。

导通损耗计算：首先通过计算得到IDS（on）（T）的函数表达式，并计算其有效值IDS（on）RMS。然后按如下公式计算：PON=IDS（on）rms2×RDS（on）×K×don注：计算IDS（on）RMS的周期仅为on-time ton，而不是整个工作周期ts；RDS（on）随IDS（on）（T）值和设备节点温度而变化，此时的原则是根据规范找到接近预期工况的RDS（on）值（即乘以规范中提供的温度系数K）。

2、截止损耗poff

截止损耗是指MOSFET完全切断后，漏电流IDSS在漏源电压VDS（off）应力作用下产生的损耗。

截止损耗计算：首先通过计算得到MOSFET的漏源电压VDS（off），然后找到器件规范中提供的IDSS，然后按如下公式计算：poff=VDS（off）×IDSS×（1-don）注：IDSS会根据VDS（off）而变化，规范中提供的这个值是近似V（BR）DSS条件下的参数。如果计算出的漏源电压VDS（off）很大，接近V（BR）DSS，则可以直接引用该值。如果很小，可以取零值，即忽略此项。

3、驱动损耗PGs

驱动损耗是指由栅极接收驱动功率而引起的损耗。

计算驱动损耗，在确定驱动电源电压VGS后，可按以下公式计算：PGs=VGS×QG×FS注：QG为总驱动功率，可通过器件规格找到。

4、COS电容器放电损耗PDS

COS电容器的放电损耗是指在导通过程中，MOS输出电容器漏源处存储的电场的放电损耗。

coss电容器放电损耗的计算：首先必须计算或预测启动前的VDS，然后按以下公式计算：Pds=1/2×VDS（off-end）2×coss×fs注：COS是MOSFET的输出电容，一般可以等于CDs。这个值可以在设备规范中找到。

5、体内寄生二极管正向导通损耗

体内寄生二极管正向导通损耗是指MOS中寄生二极管正向压降在携带电流时所造成的损耗。

在体内寄生二极管正向导通损耗计算中，有必要对二极管的寄生损耗进行计算。公式如下：Pd_f=IF×VDF×tx×fs，式中：IF为二极管载流，VDF为二极管正向导通压降，tx为二极管在一个周期内的载流时间。注：器件的结温和载流不同。根据实际应用环境，可以在规范中找到尽可能接近的值。

供电单位

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