現(xiàn)在能效的要求越來(lái)越高,電源整個(gè)系統(tǒng)中MOS管的損耗不可小視
一般MOS管用于開(kāi)關(guān)管,同步整流管。
MOS管的損耗一般有三部分導(dǎo)通損耗,柵極損耗,開(kāi)關(guān)損耗,后面發(fā)帖說(shuō)說(shuō)各部分損耗
另,具體MOS規(guī)格和選型可上元器件網(wǎng)http://www.yuanqijian.com/mosfet/
現(xiàn)在能效的要求越來(lái)越高,電源整個(gè)系統(tǒng)中MOS管的損耗不可小視
一般MOS管用于開(kāi)關(guān)管,同步整流管。
MOS管的損耗一般有三部分導(dǎo)通損耗,柵極損耗,開(kāi)關(guān)損耗,后面發(fā)帖說(shuō)說(shuō)各部分損耗
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柵極損耗應(yīng)該是對(duì)柵極電容充電荷所用的能量,柵極極板上電荷充滿(mǎn)后就只剩下維持能量了,這個(gè)過(guò)程是從大到小的,也就是說(shuō)柵極充電的開(kāi)始電流很大,然后逐漸減小,這部分損耗相對(duì)于其他損耗來(lái)講要占比例很少
導(dǎo)通損耗是在管子飽和導(dǎo)通時(shí)電流在溝道內(nèi)阻上生成的熱,Q=(I^2)RT, I和T是我們必須的,那么只剩下R了,所以通態(tài)電阻越小損耗將越小。特別提到的是:盡可能保證柵極極板上的電荷充足才能保證溝道內(nèi)有足夠的載流子,才能保證通態(tài)電阻最小
開(kāi)通損耗是在管子由關(guān)閉狀態(tài)轉(zhuǎn)入開(kāi)通時(shí),D,S兩端電壓與電流的變化過(guò)程中的損耗,D,S電壓由HV轉(zhuǎn)入Vds(saturate)時(shí),是一個(gè)傾斜下降的過(guò)程,電流由0轉(zhuǎn)入最大Imax,是傾斜上升的,在這個(gè)交叉過(guò)程中的區(qū)域就是損耗能量。關(guān)斷時(shí)反之。
只分析開(kāi)通損耗,關(guān)斷差不多。
由于開(kāi)通時(shí)電壓傾斜下降,電流傾斜上升,所形成的交叉區(qū)是損耗,那么交叉區(qū)越小損耗就越小,也就是說(shuō)電壓下降越快,電流上升越快,交叉區(qū)越小,然后損耗就越小。
既然知道了損耗小的本質(zhì)了,那么就是找方法讓電壓下降快和電流上升快。電壓和電流變化快的原因是什么呢,就是導(dǎo)通時(shí)管子由截止到導(dǎo)通的電阻由無(wú)窮大到最小的時(shí)間快,那么這個(gè)電阻的形成又是來(lái)自于門(mén)極電荷,只有門(mén)極與襯底之間的電容充電荷越快,溝道形成的越快,電阻變化才越快,電壓電流變化率才越快。
門(mén)極電荷充電又是驅(qū)動(dòng)電路提供,所以驅(qū)動(dòng)所擁有的驅(qū)動(dòng)功率越大,才有充電越快。
到這里已經(jīng)找到了影響開(kāi)通損耗的根源了,但是開(kāi)通損耗過(guò)快又會(huì)有什么結(jié)果呢?
如果開(kāi)通很快,也就是說(shuō)電壓下降率很高,即du/dt很大,那么對(duì)外的響應(yīng)就是所謂的共模信號(hào);還有一個(gè)電流變化率di/dt與電感量的乘積,則表現(xiàn)為一個(gè)電壓信號(hào),在哪呢?就在電感的兩端,這里形成的是一個(gè)負(fù)壓,(關(guān)斷時(shí)形成的是一個(gè)正壓),也就是說(shuō)di/dt越大,電壓尖峰越高,需要的管子耐壓越高。
關(guān)斷損耗請(qǐng)各位自己分析,跟開(kāi)通時(shí)差不多,在示波器上保存這些數(shù)據(jù)后可以經(jīng)過(guò)積分計(jì)算出開(kāi)關(guān)損耗的
說(shuō)道到這里,其實(shí)開(kāi)關(guān)損耗就是控制門(mén)極充放電的快慢,調(diào)整的方法就是門(mén)極的電阻。
正是由于硬開(kāi)關(guān)有較大的損耗,所以才有了諧振開(kāi)關(guān),也就是加入電容同電感諧振,當(dāng)震蕩過(guò)零時(shí)開(kāi)關(guān),有零電壓和零電流兩種,各位自己查資料吧,我打拼音太慢了
合適的軟開(kāi)關(guān)拓?fù)渚褪强梢圆辉黾映杀?又大幅度降低損耗. 開(kāi)關(guān)管不發(fā)熱.
比如尤小翠的并聯(lián)諧振正弦波逆變電路, 主拓?fù)洳艓讉€(gè)另件. 還更降低了成本. 在12V條件下,不作任何改動(dòng),輸出幾十瓦很輕松,一百瓦內(nèi)沒(méi)問(wèn)題. 500-1000瓦的,其實(shí)也可以,只是要自己動(dòng)腦子創(chuàng)新了,現(xiàn)成的電路還不支持. 但肯定能有戲. 咱己經(jīng)過(guò)來(lái)了,留著以后比賽用. 相信有信心有能力的網(wǎng)友, 可以獨(dú)立破局.
傳統(tǒng)的royer電路,也是會(huì)有戲的,低壓應(yīng)用也己經(jīng)過(guò)來(lái)了. 咱這幾天正在著手高電壓應(yīng)用方案. 要繞開(kāi)3倍以上反壓的瓶頸,理論上已有可行性. 真要解決了,就可以讓電子變壓器也實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān) : ) 場(chǎng)管當(dāng)然也可以變通了跟進(jìn).
這個(gè)世界上除了那些看起來(lái)好象完美的東東外. 更重要的卻是普及型. 比如小鞏的節(jié)能燈,把握好了,比lC的也不會(huì)差太多,卻足夠便宜和實(shí)用. 廉價(jià)又好用的電子變壓器,也是廣受歡迎之物. 白菜價(jià)的電動(dòng)車(chē)充電機(jī),至少能用. 還有滿(mǎn)天飛的鋰充,雖然良莠不齊,卻也鋪天蓋地. 更有那些電魚(yú)器,野火燒不盡,春風(fēng)吹又生......
下里巴人,呼喚軟開(kāi)關(guān). 穩(wěn)定的軟開(kāi)關(guān)逆變,不一定非得要用DSP. 只要用足用好先天條件就可以, 順其自然和趁勢(shì)而為才是硬道理. 多快好省才是事物發(fā)展的真諦 !
大俠能否分析一下三極管作為開(kāi)關(guān)管的損耗呢??和什么東西相關(guān)?
其實(shí)不變應(yīng)萬(wàn)變,三極管一樣是開(kāi)關(guān)損耗與導(dǎo)通損耗,要產(chǎn)生損耗,必然要消耗掉一部分功率,那么P=UI,開(kāi)關(guān)管的損耗也就是必須在開(kāi)關(guān)管上產(chǎn)生壓降的同時(shí)還要有電流通過(guò),最后這樣才能產(chǎn)生損耗。你再想想損耗和什么東西有關(guān)。。
這樣分析起來(lái)不就簡(jiǎn)單太多了。
各行各業(yè)都搞那么多專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ),把很多問(wèn)題都整的復(fù)雜化了。