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如何计算开关功率管的消耗功率?

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:开关功率管是开关电源的重要部件,是关系到电源损耗、功率效率的关键器件。以图2-7为例计算开关功率管的主要参数。图2-7 吸收回路开关功率管所消耗的总功率PQ1为按图2-9分别计算开关管在导通时起点和终点的电流Ids1、Ids2。图2-8 开关功率管电压峰值波形图2-9 开关功率管的电压和电流波形t1、t2、t3、t4的值如图2-9所示。开关功率管MOSFET的PN结温度Tj越高,导通电阻Rds越大,功耗也越大。所以,开关功率管的损耗主要是由于Rds而产生的。

如何计算开关功率管的消耗功率?

开关功率管是开关电源的重要部件,是关系到电源损耗、功率效率关键器件。以图2-7为例计算开关功率管的主要参数。这些参数既不是选用的开关管反向耐压越大越好,也不是放大倍数越高越好用,而是综合电路参数及其承受的应力应平衡。

图2-8所示,峰值电压为浪涌电压、吸收电压VR3、输入最大直流电压V1(max)之和。

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图2-7 吸收回路

开关功率管所消耗的总功率PQ1

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按图2-9分别计算开关管在导通时起点和终点的电流Ids1Ids2

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式中,ΔIL为电流在扼流圈上的波动值,按10%进行计算。(www.xing528.com)

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图2-8 开关功率管电压峰值波形

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图2-9 开关功率管的电压和电流波形

t1t2、t3、t4的值如图2-9所示。t1+t2+t3=ton(max),t4=toff,t3为开关管的储存时间。

开关功率管MOSFET的PN结温度Tj越高,导通电阻Rds越大,功耗也越大。当Tj超过100℃时,Rds是产品目录给出值的1.5~2倍。所以,开关功率管的损耗主要是由于Rds而产生的。这时有必要加ton进行计算,也就是在V1(min)时采用ton(min)进行计算。这里VT1采用IRF734,查技术参数表可知ton=0.04μs,toff=0.10μs,ton(max)=2.0μs。根据图2-9,t2=(2.0-0.04-0.10)μs=1.86μs。由上面公式求得

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