Perda de Comutação do MOSFET

Fórmula

Descrição

Durante cada transição de comutação, o MOSFET atravessa a sua região linear, onde existem simultaneamente tensão e corrente significativas, causando dissipação de potência. A energia perdida por transição é aproximada por um triângulo com potência de pico V × I e duração igual ao tempo de subida ou de descida. A perda de comutação total escala linearmente com a frequência, tornando-a o mecanismo de perda dominante a altas frequências de comutação. A força do driver de porta e a carga de porta do MOSFET determinam diretamente os tempos de transição e, por conseguinte, as perdas de comutação.

Variáveis

• P — Perda de potência média de comutação (W)
• V — Tensão dreno-fonte a comutar (V)
• I — Corrente de dreno a comutar (A)
• tr — Tempo de subida ao ligar (s)
• tf — Tempo de descida ao desligar (s)
• f — Frequência de comutação (Hz)

Notas Práticas

Este modelo simplificado não tem em conta a recuperação inversa do díodo de corpo, as perdas na capacidade de saída (Coss) nem as perdas de carga de porta. Para aplicações de comutação forçada, perda total do MOSFET = perda de condução + perda de comutação + perda de comando de porta. As topologias de comutação suave (ZVS/ZCS) podem eliminar quase por completo as perdas de comutação.