Witam
Zastanawiam się jak policzyć straty mocy w tranzystorze MOSFET pracującym w przetwornicy.
Czy wzór: Id^2*rDSon jest wystarczający? Czy może należy też uwzględnić straty podczas przełączania?
W książce "Poradnik inżyniera energoelektronika" znalazłem takie jak poniżej.

Witam.

Szanowny kolego, ten podstawowy wzór jest w większości przypadków wystarczający. Wszystko zależy od tego jaka jest częstotliwość danej przetwornicy ponieważ jeżeli czas narastania i opadania impulsu jest wielokrotnie mniejszy od czasu trwania impulsu otwierającego tranzystor to można z powodzeniem stosować tylko ten jeden podstawowy wzór. Jeżeli jednak czasy narastania i opadania impulsu wyzwalania tranzystora są stosunkowo duże w porównaniu z czasem trwania impulsu wyzwalającego tranzystor to należy uwzględnić te pozostałe dwa wzory na moc traconą w impulsach narastania i opadania. Najlepiej to zsumować czas narastania, opadania i podstawowy, impulsu wyzwalania tranzystora i podstawić do wzoru podstawowego i tak obliczona moc strat będzie z lekkim nadmiarem, co będzie tylko z korzyścią dla tranzystorów.

Ta książka, mimo tego że ciężkostrawna momentami jest ok. Jednakże polecałbym Ci najzwyczajniej w świecie odpalić program LTspice IV który jest darmowy. Udostępnia on wiele elementów już zaszytych w programie jak i daje możliwośc dogrania nowych bibliotek. Na Yahoo jest grupa LTspice i tam userzy wrzuycają nowe libsy. Dlaczego proponuje symulacje? Bo uwzglednia ona wszystkie nieliniowosci, czasy przeładowania bramki itd.

Generalnie - straty przy przewodzeniu to straty rezystancyjne. Łatwo je policzyć. Straty przy przełączaniu zależą od częstotliwości kluczowania jak i czasu przeładowania bramki. Im wyżej idziesz z f, to musisz zmniejszyć I bo Ci sie zwyczajnie tranzystor ugotuje.

Generalnie symulacja będzie dokładniejsza od obliczeń na kartce bo uwzględnia wiele czynników.

Przykład jak w LTspice możemy coś takiego zasymulować. Weźmy układ jak ponizej:



Generalnie taki układ przeładowuje pojemność bramki w 145ns więc jest całkiem OK. Oczywiscie to uproszczony schemat i zamiast V2 winien być specjalizowany driver.

Prąd DRENU ograniczony jest rezystorem R1 do wartości 1A. f kluczowania to 100kHz. wypełnienie 50%. Przebieg prądu drenu i napięcia poniżej:


jak widać przy przełączaniu wykres napięcia i prądu się krzyżuje co daje straty przy przełączaniu. Aby je określić wysartczy najechać na tanzystor i z wciśnietym klawiszem ALT kliknąć 2 razy na niego. Twoim oczom ukaże się wykres strat:



jak widzisz wszystko masz jak na dłoni. W dodatku program policzy dla Ciebie średnią moc strtat oraz całke po czasie czyli energie wytraconą w tranzystorze. Wystarczy że na napis u góry najedziesz myszą i klikniesz z wciśniętym klawiszem CTRL.



Tak po krótce to tyle

Miłej zabawy