電力最適化のための高周波Dc-dcコンバータにおけるスイッチングロスの計算

高周波DC-DCコンバーターは、電力電子機器で広く使用され、効率を改善し、サイズを削減します。スイッチング損失を計算することは、電力性能の最適化と信頼性の高い操作を保証します。この記事では、これらのコンバーターの損失を低下させることに関与する重要な概念について説明します。

スイッチングロスの理解

スイッチング損失は、トランジスタなどの電力デバイスの移行中に発生します。, 状態からオフオフオフ状態や逆. これらの損失は、主に、スイッチングイベント中に電圧と電流の過ラップによって引き起こされます, その結果、熱としてエネルギーの損失が発生します.

損失を転換するの大きさは、周波数、電圧レベル、電流レベル、およびデバイス特性を切り替えるなど、いくつかの要因によって異なります。高周波を切り替える高頻度は一般的に損失を増加させます。ゲートチャージのようなデバイスパラメータは、スイッチごとにエネルギーが散乱する影響をします。

推定スイッチ損失の基本的な式は次のとおりです。

スイッチロス = スイッチ毎秒×エネルギーごとのスイッチ数

スイッチ当たりのエネルギーが失われる場所は、次の方法で推定できます。

]E_]switch = 0.5×V_DS[×_負荷]]×[_]sw]

ここでは、V[_DS]]は、スイッチを渡る電圧で、I_{]]]ロード電流で、t_swは、スイッチング時間です。正確な計算は、デバイスデータシートと動作条件に基づいて、これらのパラメータを測定または推定することを含みます。}

スイッチングロスを減らすことで、全体的な効率性を向上させることができます。一般的な戦略には、最適化されたデバイス選択でスイッチング周波数を増加させ、ソフトスイッチング技術を使用して、およびスイッチングイベント中に電圧と電流の重複を最小限に抑えるなどが含まれます。