What is the formula for Perda de Comutação do MOSFET?

The Perda de Comutação do MOSFET formula is P = 0.5 × V × I × (tr + tf) × f, where 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).

What does P mean in the Perda de Comutação do MOSFET formula?

P is Perda de potência média de comutação (W).

Perda de Comutação do MOSFET

Q: How do you calculate Perda de Comutação do MOSFET?

Use the formula P = 0.5 × V × I × (tr + tf) × f. Durante cada transição de comutação, o MOSFET atravessa a sua região linear, onde existem simultaneamente tensão e corrente significativas, causando dissipação de potência. Enter the values you know in the calculator above and it solves for the remaining variable.

P = ½ × V × I × (tr + tf) × f

Resposta rápida

Esta calculadora resolve P = 0.5 × V × I × (tr + tf) × f para P. Com Tensão Dreno-Fonte 12 V, Corrente de Dreno 2 A, Tempo de Subida 10 ns, Tempo de Descida 22 ns, Frequência de Comutação 100 kHz, o resultado é 0.0384 W.

Calculadora

Tensão Dreno-Fonte

Corrente de Dreno

Tempo de Subida

Tempo de Descida

Frequência de Comutação

Resultado

—

Fórmula

P = 0.5 × V × I × (tr + tf) × f

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.

Símbolos e unidades

Símbolo	Significado	Unidade predefinida	Unidades aceitas
V	Tensão Dreno-Fonte	V	pV, nV, µV, mV, V, kV
I	Corrente de Dreno	A	pA, nA, µA, mA, A, kA
tr	Tempo de Subida	ns	ps, ns, µs, ms, s, min, h
tf	Tempo de Descida	ns	ps, ns, µs, ms, s, min, h
f	Frequência de Comutação	kHz	Hz, kHz, MHz, GHz

Passo a passo

1. Dados conhecidos: Tensão Dreno-Fonte 12 V, Corrente de Dreno 2 A, Tempo de Subida 10 ns, Tempo de Descida 22 ns, Frequência de Comutação 100 kHz
2. A relação: P = 0.5 × V × I × (tr + tf) × f
3. Substituir: V = 12 V, I = 2 A, tr = 10 ns, tf = 22 ns, f = 100 kHz
4. Resultado: P = 0.0384 W

Grandezas relacionadas com os mesmos dados

P = V × I = 24 W

Exemplos resolvidos

Faixa mínima

Dados: Tensão Dreno-Fonte 0.33 V, Corrente de Dreno 2 mA, Tempo de Subida 100 ps, Tempo de Descida 0.22 ns, Frequência de Comutação 100 Hz

Resultado: P = 1.06 × 10⁻¹¹ W

Faixa baixa

Dados: Tensão Dreno-Fonte 3.3 V, Corrente de Dreno 20 mA, Tempo de Subida 1 ns, Tempo de Descida 2.2 ns, Frequência de Comutação 1 kHz

Resultado: P = 1.06 × 10⁻⁷ W

Típico

Dados: Tensão Dreno-Fonte 12 V, Corrente de Dreno 2 A, Tempo de Subida 10 ns, Tempo de Descida 22 ns, Frequência de Comutação 100 kHz

Resultado: P = 0.0384 W

Faixa alta

Dados: Tensão Dreno-Fonte 0.23 kV, Corrente de Dreno 100 A, Tempo de Subida 100 ns, Tempo de Descida 0.22 µs, Frequência de Comutação 0.5 MHz

Resultado: P = 1840 W

Faixa máxima

Dados: Tensão Dreno-Fonte 2.3 kV, Corrente de Dreno 1 kA, Tempo de Subida 1 µs, Tempo de Descida 2.2 µs, Frequência de Comutação 5 MHz

Resultado: P = 1.84 × 10⁷ W

Como P varia com Tensão Dreno-Fonte

Tensão Dreno-Fonte (entrada)	P (resultado)
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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Perguntas frequentes

Como se calcula Perda de Comutação do MOSFET?

Use P = 0.5 × V × I × (tr + tf) × f. Com Tensão Dreno-Fonte 12 V, Corrente de Dreno 2 A, Tempo de Subida 10 ns, Tempo de Descida 22 ns, Frequência de Comutação 100 kHz, P dá 0.0384 W.

Como se calcula fall time in mosfet?

Isole P: com Tensão Dreno-Fonte 3.3 V, Corrente de Dreno 20 mA, Tempo de Subida 1 ns, Tempo de Descida 2.2 ns, Frequência de Comutação 1 kHz, P é 1.06 × 10⁻⁷ W.

Qual é a fórmula de Perda de Comutação do MOSFET?

A fórmula é P = 0.5 × V × I × (tr + tf) × f. Durante cada transição de comutação, o MOSFET atravessa a sua região linear, onde existem simultaneamente tensão e corrente significativas, causando dissipação de potência.

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