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MOS管開（kāi）關管損耗計算方法公式詳解

MOSFET的開關損耗

一個功率MOSFET可（kě）以實現的最大開關頻率（lǜ）依賴於開關損耗。每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（kě）通過在開（kāi）通和關斷過程中對（duì）V(t)和i(t)的乘積進行積分計算。在開（kāi）通期間，可以（yǐ）估算為

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在實際（jì）情況（kuàng）中，每個（gè）脈衝的能量損耗由波形圖決定。現代示波器可以計算出電流和電壓的乘積並（bìng）在選定時間（jiān）內積分可以進行估算

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假（jiǎ）定在Tfv時刻（kè），由二極（jí）管引起的最大（dà）反向電流IRRM呈線性衰減。對於關斷過程，能（néng）量損耗可以（yǐ）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（yóu）下式決定：

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導（dǎo）通損耗和阻斷損耗還（hái）要相加到（dào）開關損耗上。對於（yú）功率MOSFET,阻斷狀態下的漏電（diàn）流（liú）大約有幾微安，因此阻斷損耗可以忽略不計。導通損耗是不（bú）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（gōng）式估算：

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總的損（sǔn）耗可以由下式得到

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這些損耗隻能通過熱流從管殼傳（chuán）出去。最大（dà）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（de）。
對舉例的 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作為一個單極型器件，是現有（yǒu）最快的Si半（bàn）導體開關器（qì）件。
潛在（zài）的開關轉換頻率一方麵依賴於（yú）熱參數，同（tóng）時也要考慮電路中的其他器件，因（yīn）此整個電路必須是最優化的。由式（9-34)和（hé）式（9-36)可知開關損耗（hào）由開關（guān）時間決定。更（gèng）小（xiǎo）的柵電阻Rc可以（yǐ）減少（shǎo）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)還要受感性電路中必不可少的續流二極管的限製。續流二極管選（xuǎn）擇不當的
話，提高di/dt就會（huì）導致急速開關（guān）特性，出現電壓尖峰（fēng）和振蕩等現象。

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