MOSFET ベースのコンバーターの損失を切り替えることにより、効率と熱管理が大幅に影響します。これらの損失の適切な計算と最小化は、最適な性能に不可欠です。この記事では、電力電子回路の損失の切り替えを評価する方法の概要を提供します。

スイッチングロスの計算

スイッチング損失は、MOSFETがオンとオフ状態の間で切り替えるときに遷移期間の間に発生します。これらの損失の影響を受ける主な要因は、ドレインソース電圧、ゲート充電、および周波数の切り替えが含まれます。 スイッチング損失(P]]sw)の基本的な式は次のとおりです。

]Psw[]] = 0.5×V]DS×D[]]×([[]]]])[]]オフ[[]]×[[FLT]]×[[FLT:[FLT]]]×[[FLT]]]×[[FLT]][[[FLT]]]]]]×[[[[[[[[[FLT]]]]]]][[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[FLT]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]×[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[

VDS]は、ドレインソース電圧、I]Dはドレイン電流、t]on[]とt[[[]]]]は、ターンオンとオフ時間、fs[FLT:]]は、および[FLT:]の正確な測定値が、または、これらの測定値が正確に計算することができます。

スイッチングロスを最小化する方法

スイッチングロスを減らすには、MOSFETのスイッチング動作を最適化することを目的としたいくつかの戦略が含まれています。これらには、ゲートドライブ信号を調整し、適切なデバイスを選択し、回路設計変更が含まれます。

ゲートドライブの最適化

適切な電圧レベルを持つゲートドライバーを使用して、迅速な切り替えトランジションを確保し、t[]]をオン]]とtオフ。 適切なゲート抵抗は、損失と電磁妨害をバランス良くするために、スイッチング速度を制御することができます。

適したMOSFETを選ぶ

低いゲート充満(Q]の])および速い転換の機能のMOSFETsを選んで下さい。低い出力容量および最大限に活用されたしきいの電圧が付いている装置は低い転換の損失に貢献します。

追加のテクニック

  • 共鳴やゼロ電圧切換などのソフトステッチ技術を導入。
  • スイッチング周波数を削減できる。
  • スヌーバーやスヌーバー回路を使用して、スイッチ中に電圧のスパイクを制限します。