Pérdida por Capacitancia de Salida del MOSFET
P = ½ · Coss · Vds² · fsw
Respuesta rápida
Esta calculadora resuelve P = ½ × Coss × Vds² × fsw para Pérdida de Potencia. Con Capacitancia de Salida 100 pF, Tensión Drenador-Surtidor 12 V, Frecuencia de Conmutación 100 kHz, el resultado es 0.72 mW. Resuelve en 4 direcciones, así que introduces los valores que tienes y obtienes el que necesitas.
Calculadora
Fórmula
Descripción
En cada ciclo de conmutación, la energía almacenada en la capacitancia de salida (Coss) de un MOSFET se disipa y se pierde cuando el dispositivo conmuta en duro al encenderse. Esta pérdida crece con el cuadrado de la tensión de drenador y linealmente con la frecuencia, por lo que se vuelve dominante en los convertidores de alta tensión y alta frecuencia con conmutación dura. Es la pérdida que las topologías de conmutación suave (ZVS) están diseñadas para recuperar.
Variables
- P — Pérdida de conmutación por Coss (W)
- Coss — Capacitancia de salida efectiva (F)
- Vds — Tensión drenador-surtidor al encendido (V)
- fsw — Frecuencia de conmutación (Hz)
Notas prácticas
Use la Coss efectiva relacionada con la energía (Co(er)) de la hoja de datos, no el valor de pequeña señal. La conmutación a tensión cero recupera esta energía y es la razón por la que los convertidores resonantes pueden funcionar a alta frecuencia de forma eficiente.
Símbolos y unidades
| Símbolo | Significado | Unidad por defecto | Unidades aceptadas |
|---|---|---|---|
| P | Pérdida de Potencia | mW | µW, mW, W, kW |
| Coss | Capacitancia de Salida | pF | pF, nF, µF, mF, F |
| Vds | Tensión Drenador-Surtidor | V | pV, nV, µV, mV, V, kV |
| fsw | Frecuencia de Conmutación | kHz | Hz, kHz, MHz, GHz |
Paso a paso
- 1. Datos conocidos: Capacitancia de Salida 100 pF, Tensión Drenador-Surtidor 12 V, Frecuencia de Conmutación 100 kHz
- 2. La relación: P = ½ × Coss × Vds² × fsw
- 3. Sustituir: Coss = 100 pF, Vds = 12 V, fsw = 100 kHz
- 4. Resultado: Pérdida de Potencia = 0.72 mW
Ejemplos resueltos
Rango mínimo
Datos: Capacitancia de Salida 1 pF, Tensión Drenador-Surtidor 0.33 V, Frecuencia de Conmutación 100 Hz
Resultado: Pérdida de Potencia = 5.45 × 10⁻⁶ µW
Rango bajo
Datos: Capacitancia de Salida 10 pF, Tensión Drenador-Surtidor 3.3 V, Frecuencia de Conmutación 1 kHz
Resultado: Pérdida de Potencia = 0.05445 µW
Típico
Datos: Capacitancia de Salida 100 pF, Tensión Drenador-Surtidor 12 V, Frecuencia de Conmutación 100 kHz
Resultado: Pérdida de Potencia = 0.72 mW
Rango alto
Datos: Capacitancia de Salida 1 nF, Tensión Drenador-Surtidor 0.23 kV, Frecuencia de Conmutación 0.5 MHz
Resultado: Pérdida de Potencia = 13.23 W
Rango máximo
Datos: Capacitancia de Salida 10 nF, Tensión Drenador-Surtidor 2.3 kV, Frecuencia de Conmutación 5 MHz
Resultado: Pérdida de Potencia = 132.3 kW
Resolver para cada variable
Resolver Pérdida de Potencia
Capacitancia de Salida 1 pF, Tensión Drenador-Surtidor 0.33 V, Frecuencia de Conmutación 100 Hz → 5.45 × 10⁻⁶ µW
Resolver Capacitancia de Salida
Pérdida de Potencia 100 µW, Tensión Drenador-Surtidor 0.33 V, Frecuencia de Conmutación 100 Hz → 18.37 µF
Resolver Tensión Drenador-Surtidor
Pérdida de Potencia 100 µW, Capacitancia de Salida 1 pF, Frecuencia de Conmutación 100 Hz → 1.414 kV
Resolver Frecuencia de Conmutación
Pérdida de Potencia 100 µW, Capacitancia de Salida 1 pF, Tensión Drenador-Surtidor 0.33 V → 1.837 GHz
Cómo varía Pérdida de Potencia con Capacitancia de Salida
| Capacitancia de Salida (entrada) | Pérdida de Potencia (resultado) |
|---|---|
| 10 pF | 72 µW |
| 25 pF | 0.18 mW |
| 50 pF | 0.36 mW |
| 75 pF | 0.54 mW |
| 100 pF | 0.72 mW |
| 150 pF | 1.08 mW |
| 0.2 nF | 1.44 mW |
| 0.4 nF | 2.88 mW |
| 0.7 nF | 5.04 mW |
| 1 nF | 7.2 mW |
El mismo resultado en otras unidades
| Unidad | Valor |
|---|---|
| µW | 720 |
| mW | 0.72 |
| W | 0.00072 |
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¿Cómo se calcula Pérdida por Capacitancia de Salida del MOSFET?
Usa P = ½ × Coss × Vds² × fsw. Con Capacitancia de Salida 100 pF, Tensión Drenador-Surtidor 12 V, Frecuencia de Conmutación 100 kHz, Pérdida de Potencia resulta 0.72 mW.
¿Cuál es la fórmula de Pérdida por Capacitancia de Salida del MOSFET?
La fórmula es P = ½ × Coss × Vds² × fsw. En cada ciclo de conmutación, la energía almacenada en la capacitancia de salida (Coss) de un MOSFET se disipa y se pierde cuando el dispositivo conmuta en duro al encenderse.
¿Cómo se obtiene Capacitancia de Salida conociendo los demás valores?
Despeja Capacitancia de Salida: con Pérdida de Potencia 100 µW, Tensión Drenador-Surtidor 0.33 V, Frecuencia de Conmutación 100 Hz, Capacitancia de Salida es 18.37 µF.
¿Cómo se obtiene Tensión Drenador-Surtidor conociendo los demás valores?
Despeja Tensión Drenador-Surtidor: con Pérdida de Potencia 100 µW, Capacitancia de Salida 1 pF, Frecuencia de Conmutación 100 Hz, Tensión Drenador-Surtidor es 1.414 kV.
¿Qué unidades usa Pérdida por Capacitancia de Salida del MOSFET?
Pérdida de Potencia se muestra en µW, mW, W. Los valores se guardan internamente en unidades base del SI, así que puedes mezclar prefijos sin convertir a mano.
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