Disipación de potencia en el conmutador síncrono de Fets

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Estoy trabajando en un diseño que incluye un regulador de conmutación sincrónica y he estado tratando de entender cuánta potencia tendrá que disipar cada FET. He estado buscando diferentes fórmulas y varias parecen estar en el formulario de abajo. Las respuestas que sigo recibiendo no tienen sentido para mí. Siento que están fuera por más de un orden de magnitud y que al final acabo con las unidades equivocadas:

Aquí está la fórmula tomada de powerelectronics.com

Editar: No hay suficientes repeticiones para publicar la imagen, por lo que la fórmula está en esa página hasta la mitad como:

\ $ J = 10 ^ {- 9} \ cdot (\ dfrac {V_ {in} \ cdot I_ {out}} {I_ {unidad}} + \ dfrac {Q_g} {Q_ {sw}} \ cdot V_ {unidad}) * f_ {sw} \ $

(en W / nC)

Así que solo por el lado alto sé lo siguiente de mi diseño: Vin = 12V Iout = 30A Vdrive = 5V Idrive = 300mA Fsw = 1Mhz

Luego de la hoja de datos FET obtengo: Qg = 11nC Qsw = 5.6nC

Si conecto todo eso en la ecuación obtengo 1.215 V / seg. Incluso si mis unidades salieran como W / nC, aún serían 11 * 1.215 o 13.365W. Tal vez esto sea correcto y necesito más Idrive, pero las unidades salen mal, así que no confío en mis cálculos hasta ahora. ¿Qué me estoy perdiendo aquí?

Fórmulas de electrónica de potencia copiadas desde aquí

Definen J & K como sigue (su texto)

  • Como las pérdidas de conmutación son proporcionales al tamaño del MOSFET y las pérdidas de conducción tienen una relación inversa al tamaño del MOSFET, existe un punto en el que su suma, la pérdida total, se minimiza. Esto impulsa el proceso de optimización MOSFET, seleccionando el MOSFET que tiene pérdidas totales mínimas. Para ello, definiremos dos parámetros. J será la pérdida de conmutación por unidad de carga de conmutación (W / nC) y K será la pérdida de conducción por unidad de fuente de drenaje en la resistencia (W / mΩ). Las pérdidas que son independientes del tamaño del MOSFET tienen poco impacto en la optimización del MOSFET, por lo que no se incluyen en las ecuaciones J o K.

    
pregunta confused

1 respuesta

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La ecuación "J" incluye dos términos relacionados con las pérdidas de conmutación para el transistor superior (Q1).

El primer término representa la energía perdida en el canal MOSFET durante las dos transiciones de conmutación, mientras que V DS está haciendo la transición de V en a cero y viceversa. Este término es proporcional al tiempo de transición, que está determinado por Q G / I unidad .

El segundo término representa la energía consumida por el controlador de la puerta. Esto es básicamente proporcional a V unidad × Q G . Representa la carga que se descarga en la puerta para activar el MOSFET, y luego se vuelca a tierra para apagarlo nuevamente.

Aumentar la capacidad actual de su conductor mejorará el primer término al reducir el tiempo de transición, pero esencialmente no tendrá ningún efecto en el segundo término.

No estoy seguro de si esto aborda tu pregunta real; Si no, déjame saber.

    
respondido por el Dave Tweed

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