Pérdida de conmutación del MOSFET

Fórmula

Descripción

Durante cada transición de conmutación, el MOSFET pasa por su región lineal donde coexisten simultáneamente una tensión y una corriente significativas, lo que provoca disipación de potencia. La energía perdida por transición se aproxima como un triángulo con potencia pico V × I y una duración igual al tiempo de subida o de bajada. La pérdida total de conmutación escala linealmente con la frecuencia, lo que la convierte en el mecanismo de pérdida dominante a altas frecuencias de conmutación. La fuerza del controlador de puerta y la carga de puerta del MOSFET determinan directamente los tiempos de transición y, por tanto, las pérdidas de conmutación.

Variables

• P — Pérdida media de potencia de conmutación (W)
• V — Tensión drenador-fuente que se conmuta (V)
• I — Corriente de drenador que se conmuta (A)
• tr — Tiempo de subida en el encendido (s)
• tf — Tiempo de bajada en el apagado (s)
• f — Frecuencia de conmutación (Hz)

Notas prácticas

Este modelo simplificado no tiene en cuenta la recuperación inversa del diodo de cuerpo, las pérdidas de la capacitancia de salida (Coss) ni las pérdidas de carga de puerta. Para aplicaciones de conmutación dura, la pérdida total del MOSFET = pérdida de conducción + pérdida de conmutación + pérdida del accionamiento de puerta. Las topologías de conmutación suave (ZVS/ZCS) pueden eliminar casi por completo las pérdidas de conmutación.