Les pertes de commutation dans les convertisseurs MOSFET affectent de manière significative l'efficacité et la gestion thermique. Le calcul et la minimisation de ces pertes sont essentiels pour une performance optimale. Cet article donne un aperçu des méthodes d'évaluation et de réduction des pertes de commutation dans les circuits électroniques de puissance.

Calcul des pertes de commutation

Les pertes de commutation surviennent pendant les périodes de transition lorsque le MOSFET s'allume entre les états en marche et hors tension. Les principaux facteurs qui influent sur ces pertes sont la tension de la source de drainage, la charge de la barrière et la fréquence de commutation. La formule de base pour la perte de commutation (Psw) est la suivante :

Psw = 0,5 × V[DS[ × I[D[ × [ton + toff]) × f[s]

Lorsque VDS est la tension source de drain, I[D[ est le courant de drain, t[on[ et t[off[ sont les temps d'allumage et de mise en marche, et fss est la fréquence de commutation.

Méthodes pour réduire au minimum les pertes de commutation

La réduction des pertes de commutation implique plusieurs stratégies visant à optimiser le comportement de commutation des MOSFET, notamment le réglage des signaux d'entraînement de porte, la sélection des appareils appropriés et les modifications de la conception du circuit.

Optimisation du lecteur de porte

L'utilisation d'un pilote de barrière avec des niveaux de tension appropriés assure des transitions de commutation rapides, réduisant la vitesse de commutation de t[ sur et de toff[.

Choisir des MOSFET appropriés

Sélectionnez les MOSFET avec une charge à faible portance (Qg) et des capacités de commutation rapide.

Techniques supplémentaires

  • Mise en œuvre de techniques de commutation douce comme le résonant ou le commutation à tension zéro.
  • Réduire la fréquence de commutation lorsque c'est possible.
  • Utiliser des circuits de stupéfaction ou de stupéfaction pour limiter les pics de tension pendant le changement.