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          軟開關轉(zhuǎn)換器的輸出電容設計

          作者: 時間:2011-11-03 來源:網(wǎng)絡 收藏

          圖2(a)顯示了的測量值及由公式(3)得出的擬合曲線。然而,對于具有更多非線性特性的新式超級結MOSFET而言,則簡單的指數(shù)曲線擬合有時不夠好。圖2(b)顯示了最新技術MOSFET的測量值及用公式(3)得出的擬合曲線。兩者在高壓區(qū)的差距將導致等效的巨大差異,因為在積分公式中電壓與電容是相乘的。圖2(b)中的估計將得出大得多的等效電容,這會誤導的初始設計。

            

            圖2:輸出電容估算:(a)老式MOSFET,(b)新式MOSFET。

            如果依據(jù)漏源電壓變化的輸出電容值可得,則輸出電容儲能可用公式(4)求出。雖然電容曲線顯示在數(shù)據(jù)表中,但要想從圖表中精確讀出電容值并不容易。因此,依據(jù)漏源電壓變化的輸出電容儲能將由最新功率MOSFET數(shù)據(jù)表中的圖表給出。通過圖3顯示的曲線,使用公式(5)可以得到期望的直流總線電壓下的等效輸出電容。

            

            圖3:輸出電容中的儲能。

            輸出電容的常見問題

            在許多情況下,開關電源設計人員會對MOSFET電容溫度系數(shù)提出疑問,因為功率MOSFET通常工作在高溫下??偟膩碚f,可以認為MOSFET電容對于溫度而言始終恒定。MOSFET電容由耗盡長度、摻雜濃度、溝道寬度和硅介電常數(shù)所決定,但所有這些因素都不會隨溫度而產(chǎn)生較大變化。而且MOSFET開關特性如開關損耗或開/關轉(zhuǎn)換速度也不會隨溫度而產(chǎn)生較大變化,因為MOSFET是多數(shù)載流子器件,因而開關特性主要是由其電容決定。當溫度上升時,等效串聯(lián)柵極電阻會有略微增加。這會使MOSFET在高溫下的開關速度稍許降低。圖4顯示了根據(jù)溫度變化的電容。溫度變化超過150度時,電容值的變化也不超過1%。

            

            圖4:MOSFET電容與溫度的關系。



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