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MOS管开关管损耗计算方法公式和解释

2020年09月17日16:20 

MOS管开关管损耗计算方法公式和解释

人们对MOS管开关电源的要求越来越高,要求开关电源的体积越来越小,这也意味着开关频率越来越高。随着开关频率的提高,降低变换器的开关损耗也变得极其重要。

一、 MOS管开关管损耗计算

MOS管是开关电源中常见器件之一,在评估开关电源效率的时候,对于MOS管的选型十分重要,如果选择的MOS不合适,电路该部分的发热会非常严重,影响效率。因此,在考虑到设计开关电源的效率时,MOS管的损耗是不容忽视的一部分。下面将详细计算MOS管的损耗。

二、MOS管的损耗来源

(1)MOS开关损耗

MOS在开关电源中用作开关器件,顾名思义,MOS会经常的开通和关断。MOS管开关管损耗计算由于电压和电流都是模拟量,这个世界也是模拟的世界,电压和电流都不能突变,将MOS管比如成一个“水龙头”就很好理解MOS管的第一部分损耗:开关损耗

当我们在打开水龙头或者关闭水龙头的时候,并不是等到我们完全打开龙头的阀门,水才出来,也不是等到我们完全关断水龙头,才没有水流出。在我们操作的过程中,其实都有水在流出或者是慢慢停止。对于MOS也是这样,流过MOS管的电流就像是水流,加在MOS管VDS间的电压就像是水龙头的阀门。

因此,MOS管开关损耗产生的本质原因是由于MOS开通和关断并不是瞬间完成,电压和电流存在重叠区。开通过程如图所示:

MOS管开关管损耗计算

开通过程如上图所示,从电流Id从0开始上升到VDS减小为0为止,为MOS管的开通过程,如上图的1点到2点所示。

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