Calcul des pertes de commutation dans les appareils électroniques de puissance: une approche étape par étape

Le calcul précis de ces pertes aide à concevoir des systèmes qui optimisent les performances et réduisent les déchets énergétiques. Cet article propose une approche étape par étape pour calculer les pertes de commutation dans les composants électroniques de puissance.

Comprendre les pertes de commutation

Les pertes de commutation surviennent lors de la transition d'un appareil d'un état à l'autre, comme l'activation ou l'arrêt. Ces pertes sont principalement dues au temps fini qu'il faut pour que la tension et le courant changent, ce qui entraîne une dissipation d'énergie.

Étape 1: Rassembler les paramètres du périphérique

Recueillir les paramètres essentiels, y compris les temps de commutation (temps d'allumage et de déclenchement), les niveaux de tension, les niveaux de courant et la fréquence de commutation. Ces valeurs sont habituellement fournies dans la fiche technique de l'appareil.

Étape 2: Calculer la perte d'énergie par événement de commutation

L'énergie perdue lors de chaque changement de direction peut être approximative en utilisant la formule suivante:

E_switch[ = 0,5 × V[_ds[ × I_load × [t_on + t_off]) × f_sw[]

où:

• V_ds: Tension source de fuite
• I_charge: Courant de charge
• t_sur: Temps d'allumage
• t_arrêt: temps de mise en marche
• f_sw: Fréquence de commutation

Étape 3 : Déterminer les pertes totales de commutation

Les pertes totales de commutation sur une période sont calculées en multipliant l'énergie par commutateur par la fréquence de commutation:

P_switching[ = E[_switch[ × f_sw

Considérations supplémentaires

Des facteurs tels que la température de l'appareil, les inductions parasitaires et les formes d'onde de commutation peuvent influencer les pertes réelles. Il est important de tenir compte de ces facteurs pour des calculs plus précis.