Perte de Commutation du MOSFET

P = ½ × V × I × (tr + tf) × f

Réponse rapide

Cette calculatrice résout P = 0.5 × V × I × (tr + tf) × f pour P. Avec Tension Drain-Source 12 V, Courant de Drain 2 A, Temps de Montée 10 ns, Temps de Descente 22 ns, Fréquence de Commutation 100 kHz, le résultat est 0.0384 W.

Calculateur

Résultat
—

Formule

P = 0.5 × V × I × (tr + tf) × f

Description

Pendant chaque transition de commutation, le MOSFET traverse sa région linéaire où une tension et un courant significatifs existent simultanément, provoquant une dissipation de puissance. L'énergie perdue par transition est approximée par un triangle de puissance de crête V × I et de durée égale au temps de montée ou de descente. La perte de commutation totale croît linéairement avec la fréquence, ce qui en fait le mécanisme de perte dominant aux hautes fréquences de commutation. La force du pilote de grille et la charge de grille du MOSFET déterminent directement les temps de transition et donc les pertes de commutation.

Variables

  • P — Perte de puissance de commutation moyenne (W)
  • V — Tension drain-source commutée (V)
  • I — Courant de drain commuté (A)
  • tr — Temps de montée à l'enclenchement (s)
  • tf — Temps de descente au déclenchement (s)
  • f — Fréquence de commutation (Hz)

Notes pratiques

Ce modèle simplifié ne tient pas compte du recouvrement inverse de la diode de corps, des pertes de capacité de sortie (Coss) ni des pertes par charge de grille. Pour les applications en commutation dure, la perte totale du MOSFET = perte de conduction + perte de commutation + perte de pilotage de grille. Les topologies à commutation douce (ZVS/ZCS) peuvent quasiment éliminer les pertes de commutation.

Symboles et unités

Symbole Signification Unité par défaut Unités acceptées
V Tension Drain-Source V pV, nV, µV, mV, V, kV
I Courant de Drain A pA, nA, µA, mA, A, kA
tr Temps de Montée ns ps, ns, µs, ms, s, min, h
tf Temps de Descente ns ps, ns, µs, ms, s, min, h
f Fréquence de Commutation kHz Hz, kHz, MHz, GHz

Étape par étape

  1. 1. Données connues: Tension Drain-Source 12 V, Courant de Drain 2 A, Temps de Montée 10 ns, Temps de Descente 22 ns, Fréquence de Commutation 100 kHz
  2. 2. La relation: P = 0.5 × V × I × (tr + tf) × f
  3. 3. Substitution: V = 12 V, I = 2 A, tr = 10 ns, tf = 22 ns, f = 100 kHz
  4. 4. Résultat: P = 0.0384 W

Grandeurs associées à partir des mêmes données

  • P = V × I = 24 W

Exemples résolus

Plage minimale

Données: Tension Drain-Source 0.33 V, Courant de Drain 2 mA, Temps de Montée 100 ps, Temps de Descente 0.22 ns, Fréquence de Commutation 100 Hz

Résultat: P = 1.06 × 10⁻¹¹ W

Plage basse

Données: Tension Drain-Source 3.3 V, Courant de Drain 20 mA, Temps de Montée 1 ns, Temps de Descente 2.2 ns, Fréquence de Commutation 1 kHz

Résultat: P = 1.06 × 10⁻⁷ W

Typique

Données: Tension Drain-Source 12 V, Courant de Drain 2 A, Temps de Montée 10 ns, Temps de Descente 22 ns, Fréquence de Commutation 100 kHz

Résultat: P = 0.0384 W

Plage haute

Données: Tension Drain-Source 0.23 kV, Courant de Drain 100 A, Temps de Montée 100 ns, Temps de Descente 0.22 µs, Fréquence de Commutation 0.5 MHz

Résultat: P = 1840 W

Plage maximale

Données: Tension Drain-Source 2.3 kV, Courant de Drain 1 kA, Temps de Montée 1 µs, Temps de Descente 2.2 µs, Fréquence de Commutation 5 MHz

Résultat: P = 1.84 × 10⁷ W

Variation de P selon Tension Drain-Source

Tension Drain-Source (entrée) P (résultat)
1.2 V 0.00384 W
3 V 0.0096 W
6 V 0.0192 W
9 V 0.0288 W
12 V 0.0384 W
18 V 0.0576 W
24 V 0.0768 W
48 V 0.1536 W
84 V 0.2688 W
120 V 0.384 W

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Questions fréquentes

Comment calculer Perte de Commutation du MOSFET ?

Utilisez P = 0.5 × V × I × (tr + tf) × f. Avec Tension Drain-Source 12 V, Courant de Drain 2 A, Temps de Montée 10 ns, Temps de Descente 22 ns, Fréquence de Commutation 100 kHz, P vaut 0.0384 W.

Comment calculer fall time in mosfet ?

Isolez P : avec Tension Drain-Source 3.3 V, Courant de Drain 20 mA, Temps de Montée 1 ns, Temps de Descente 2.2 ns, Fréquence de Commutation 1 kHz, P vaut 1.06 × 10⁻⁷ W.

Quelle est la formule de Perte de Commutation du MOSFET ?

La formule est P = 0.5 × V × I × (tr + tf) × f. Pendant chaque transition de commutation, le MOSFET traverse sa région linéaire où une tension et un courant significatifs existent simultanément, provoquant une dissipation de puissance.

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