Le perdite di commutazione nei convertitori basati su MOSFET influiscono in modo significativo sull'efficienza e sulla gestione termica. Il calcolo corretto e la riduzione di queste perdite sono essenziali per prestazioni ottimali. Questo articolo fornisce una panoramica dei metodi per valutare e ridurre le perdite di commutazione nei circuiti elettronici di potenza.

Calcolo delle perdite di commutazione

Le perdite di commutazione avvengono durante i periodi di transizione quando il MOSFET passa tra stati di attivazione e di spegnimento. I fattori principali che influenzano queste perdite includono la tensione di scarico-fonte, la carica di cancello e la frequenza di commutazione. La formula di base per la perdita di commutazione (P[sw]]]) è:

]] = 0.5 × V] [] × ID × ] ] + t

Se V]DS] è la tensione di scarico-source, ID] è la corrente di scarico, t] su e t off sono i tempi di spegnimento e di spegnimento precisi,8 FF[

Metodi per ridurre le perdite di commutazione

Ridurre le perdite di commutazione comporta diverse strategie volte a ottimizzare il comportamento di commutazione dei MOSFETs, tra cui la regolazione dei segnali di azionamento del cancello, la selezione di dispositivi appropriati e le modifiche della progettazione del circuito.

Ottimizzazione dell'unità Gate

Utilizzando un driver di cancello con livelli di tensione appropriati assicura rapidi passaggi di commutazione, riducendo t[]on[[]]] e t off[]].

Scegliere MOSFET adatti

Selezionare MOSFETs con carica a cancello basso (Q[g]) e capacità di commutazione veloci.

Tecniche aggiuntive

  • Attuazione di tecniche di commutazione ammortizzante come il risonante o l'interruttore a zero tensione.
  • Ridurre la frequenza di commutazione, se possibile.
  • Utilizzando circuiti di snobber o snubber per limitare le punte di tensione durante il commutazione.