Spínané zdroje získávají zásobu energie z výstupních kondenzátorů

Aug 02, 2023

Zanechat vzkaz

Spínané zdroje získávají zásobu energie z výstupních kondenzátorů

 

Na diagramu vztahu napěťového náboje je kondenzátor v diagonální čáře a zásoba energie v kondenzátoru je oblast obsažená pod touto čarou. Přestože výstupní kapacita výkonového MOSFETu je nelineární a mění se podle napětí zdroje kolektoru, akumulace energie ve výstupní kapacitě je stále oblast pod nelineárním kapacitním vedením. Pokud tedy dokážeme najít přímku, která dává stejnou plochu jako křivka proměnné výstupní kapacity znázorněná na obrázku 1, pak sklon čáry je přesně ekvivalentní výstupní kapacita, která produkuje stejnou akumulaci energie.


U některých staromódních MOSFETů s planární technologií mohou konstruktéři použít křivku k nalezení ekvivalentní výstupní kapacity, která je založena na hodnotách výstupní kapacity v tabulce dat při typicky specifikovaném 25V napájecím napětí zdroje.


(3) Proto lze akumulaci energie získat jednoduchým integračním vzorcem.


(4) Konečně, efektivní výstupní kapacita je


(5) Zobrazí se naměřené hodnoty výstupní kapacity a prokládací křivka získaná ze vzorce (3). Ve srovnání se staromódní technologií MOSFET na obrázku 2 (a) je její výkon dobrý. Avšak pro MOSFETy, které používají nové technologie, jako je technologie super junction a mají více nelineárních výstupních kondenzátorů, jednoduché proložení exponenciální křivky někdy nestačí. Obrázek 2 (b) ukazuje naměřené hodnoty výstupní kapacity nové technologie MOSFET a prokládací křivku získanou pomocí vzorce (3). Pro ekvivalentní hodnotu výstupní kapacity může mezera mezi těmito dvěma v oblasti vysokého napětí vést k obrovskému rozdílu, protože napětí se v integračním vzorci násobí kapacitou. Odhad na obrázku 2 (b) bude mít za následek mnohem větší ekvivalentní kapacitu, což může zmást původní návrh převodníku.


Odhad výstupní kapacity, (a) staré MOSFETy, (b) nové MOSFETy


Pokud se hodnota výstupní kapacity mění na základě svodového napětí zdroje, lze akumulaci energie ve výstupní kapacitě vypočítat pomocí vzorce (4). Přestože je křivka kapacity zobrazena v datovém listu, není snadné odečíst hodnotu kapacity z tabulky * *. Podle napětí zdroje kolektoru je tedy energie uložená ve výstupním kondenzátoru dána tabulkou v * nové datové tabulce Power MOSFET. Pomocí křivky zobrazené na obrázku 3 a vzorce (5) lze získat ekvivalentní výstupní kapacitu při požadovaném napětí stejnosměrné sběrnice.

 

regulated Bench Source

Odeslat dotaz