Byte av förluster i MOSFET-baserade omvandlare påverkar signifikant effektivitet och termisk hantering. Korrekt beräkning och minimering av dessa förluster är avgörande för optimal prestanda. Denna artikel ger en översikt över metoder för att utvärdera och minska bytesförluster i kraftelektronikkretsar.
Beräkna växlingsförluster
Byte av förluster inträffar under övergångsperioderna när MOSFET växlar mellan på och utanför stater. De primära faktorerna som påverkar dessa förluster inkluderar avloppskällans spänning, gateavgift och växlingsfrekvens. Grundformeln för byte av förlust (P ] sw ) är:
][[[]] = 0,5 × V[]]]]]] × I]] × (t]]]] + t]]]]][[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[
Där V ]] är avloppsspänningen, I]]]]D]] är avloppsströmmen, t]]] och t]]]] är avgångs- och avgångstider och ] är växelfrekvensen.
Metoder för att minimera växlingsförluster
Att minska bytesförluster innebär flera strategier som syftar till att optimera omställningsbeteende hos MOSFETs. Dessa inkluderar justering av signaler för gate-enheter, välja lämpliga enheter och kretsdesignändringar.
Optimera Gate Drive
Med hjälp av en gate drivrutin med lämplig spänningsnivå säkerställer snabba övergångar, minskar t ] på ]] och t] av ]]. Korrekt gate motstånd kan också styra växlingshastigheten till balans förluster och elektromagnetisk störning.
Välja lämpliga MOSFETs
Välj MOSFETs med låg gateavgift (Q]]g]) och snabbväxlingskapacitet. Enheter med låg effektkapacitet och optimerade tröskelspänningar bidrar till lägre växlingsförluster.
Ytterligare tekniker
- Genomföra mjuka växlingstekniker som resonant eller nollspänningsbrytning.
- Minska växelfrekvensen där det är möjligt.
- Använda snubbers eller snubberkretsar för att begränsa spänningsspikar under byte.