MOSFET损耗计算（特制借鉴）

MOSFET损耗计算 MOSFET在开关过程中，会产生一定的损耗，主要包括以下几部分：开通损耗开通过程中的电压、电流和功耗波形近似如下：Pswitch-on = 1/2* VDSiD*(t2-t0)*f导通损耗Pon=Id2 * Rds(on)*Ton*f其中：Rds(on) ：实际结温下的导通电阻，可以通过查阅datasheet中的相关曲线获得；Id ：导通时的电流有效值；Ton ：一个周期内的导通时间；f：开关频率。D：占空比，DTon*f。根据电流的工作模式可以分为下面3种：电流模式idton0波形计算公式常值ipeakton0 PonRds(on)*id2 *D电流不连续Pon1/3* Rds(on)*ipeak2 *D电流连续ipeak2ton0ipeak1Pon1/3*Rds(on)*ipeak12+ ipeak1* ipeak2+ ipeak2 2 *D关断损耗关断过程中的电压、电流和功耗波形近似如下：Pswitch-off = 1/2* VDSiD*(t5-t3)*f截止损耗Poff=VDS*IDSS*toff*f其中：VDS ：截止时的D-S间的电压IDSS ：截止时的实际结温下的漏电流toff：一个周期内的截止时间除了以上4种损耗外，门极驱动和输出电容也会消耗一定的功耗。门极损耗Pgate=QG*Vgs* f*RG/(RG+Rdrive)其中：QG ：门极充电总电荷RG ：MOSFET内部门极寄生输入电阻Rdrive ：外接的门极驱动电阻输出电容损耗 Pcoss = 1/2*Co(er)*VDS2*f其中：Co(er) ：等效输出电容（能量一定）；VDS ：截止时的D-S间的电压此损耗一般在开关频率较高、硬开关工作时的幅值较高，需要考虑。有时候MOSFET的内部反并寄生二极管会流过电流，也会产生一定的功耗，寄生二极管的功耗Pdiode计算可以参考二极管的功耗计算方法。综上，MOSFET的总损耗如下： Ptotal = Pswitch-on + Pon + Pswitch-off + Poff + Pgate + Pcoss +Pdiode，说明：（1）Poff、Pgate、Pcoss这3个损耗在总的损耗中占的比重很小，设计时不用重点考虑；（2）由于电路拓扑、软开关技术、负载、开关频率的不同，Pswitch-on和 Pswitch-off在总损耗中占的比重不同。38参考8