Potência de Comando de Porta do MOSFET

Fórmula

Descrição

Em cada ciclo de comutação, a capacitância de porta do MOSFET tem de ser carregada até Vgs e depois descarregada de volta a zero. A energia por ciclo é Qg × Vgs, e multiplicando pela frequência de comutação obtém-se a potência média dissipada no circuito de comando de porta. Esta potência é independente da corrente de dreno e é dissipada inteiramente no comando de porta (não no próprio MOSFET). A frequências de comutação altas com MOSFETs grandes (Qg elevado), as perdas de comando de porta podem tornar-se significativas e devem ser incluídas no balanço total de perdas.

Variáveis

• Pd — Perda de potência média de comando de porta (W)
• Qg — Carga de porta total por ciclo de comutação (C)
• Vgs — Tensão de comando de porta (V)
• f — Frequência de comutação (Hz)

Notas Práticas

Valores típicos de Qg: MOSFET de pequeno sinal 1-10 nC, potência média 10-50 nC, potência alta 50-500 nC. A potência de comando de porta provém da alimentação do comando de porta, não do estágio de potência. Os comandos de porta em meia ponte precisam de condensadores de bootstrap para a porta do lado alto. Os transístores GaN têm um Qg muito mais baixo do que o silício para o mesmo Rds(on), permitindo frequências de comutação mais altas.