打印

MOS管驱动电路功率损耗的计算方法

[复制链接]
538|0
手机看帖
扫描二维码
随时随地手机跟帖
跳转到指定楼层
楼主
一.前言
当我们在设计任意一个开关电路的时候,功耗都是一个重要的考量,对于MOS管驱动电路而言更是如此,在一些大电流的MOS管应用电路中,功耗越大,意味着发热越多,器件温升就越高,这对于电路的稳定工作而言是个威胁,今天我们就来讲一下MOS管驱动电路功率损耗的计算方法,主要包含三部分,一部分是MOS导通电阻造成的功率损耗(传导损耗),另外一部分是MOS在ON和OFF时产生的开关损耗,还有就是驱动器产生的损耗。


二.功率损耗计算

1.传导损耗

所有的MOS管导通后都存在导通内阻,当电流流过之后就会产生功率损耗,一般用[color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]RDS(ON)来表示,传导损耗一般来说和MOS的大小成反比,体积越大,其导通电阻一般能做的更小。传导损耗的计算如下,简单来说就是流经MOS管的电流与MOS管DS之间的压降的乘积。
需要注意的一点是[color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]RDS(ON)的值会受温度影响,温度越高,其值越大,所以我们在评估传导损耗时,还需要把温度考虑在内;


2.栅极充电损耗

每当MOS开通或者关闭时,其栅源米勒寄生电容就会发生充放电,所以开关损耗和开关频率以及寄生电容的大小有关,一般来说寄生电容和MOS大小成正比,体积越大,其寄生电容一般越大,所以虽然传导损耗低了,但是开关损耗却高了。栅极充电损耗的计算等于栅极驱动电压乘以栅极驱动电流,由于栅极驱动是开关模式,我们已知了栅极寄生电荷,根据Q=I*t=I/f,可以反向计算出栅极驱动的平均电流,从而计算出栅极充电的功率损耗。


3.开关损耗

由于MOS管开通或者关断时,其电压并不会立马升高到电源电压或者降低到0V,存在一定的斜率,因此在这个过程中会存在开关损耗,其计算方法如下,其中Vin表示输入电压,Io表示输出电流,tr表示MOS管开通时,输出电压从0V升高至电源电压的时间,tf表示MOS管关断时,输出电压从电源电压降低至0V的时间,fsw表示开关的频率。


三.汇总

今天我们主要讲了MOS工作时的损耗计算,有了损耗,再结合规格书中MOS管的热阻,我们就能计算出MOS管的温升,从而为MOS管选型提供理论计算支持。


使用特权

评论回复

相关帖子

发新帖 我要提问
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

73

主题

95

帖子

4

粉丝