Akumulace energie z výstupních kondenzátorů ve spínaných zdrojích

Apr 15, 2024

Zanechat vzkaz

Akumulace energie z výstupních kondenzátorů ve spínaných zdrojích

 

Na grafu vztahu napětí a náboje je kapacita znázorněna jako diagonální čára a energie uložená v kapacitance je plocha obsažená pod čárou. Přestože výstupní kapacita výkonového MOSFETu je nelineární a mění se v závislosti na kolektorovém napětí, energie uložená ve výstupní kapacitě je stále oblastí obsaženou pod nelineárním kapacitním vedením. Pokud tedy najdeme přímku, která dává stejnou plochu jako plocha obsažená v měnící se výstupní kapacitní křivce zobrazené na OBR. 1, sklon čáry je přesně ekvivalentní výstupní kapacita, která produkuje stejné množství akumulované energie.
U některých starších MOSFETů s planární technologií může být konstruktér schopen najít ekvivalentní výstupní kapacitu pomocí křivky založené na hodnotách výstupní kapacity v datovém listu při běžně specifikovaném napětí zdroje kolektoru 25 V.
Akumulaci energie lze tedy získat z jednoduché integrální rovnice.


Konečně je efektivní výstupní kapacita


naměřená hodnota výstupní kapacity a proložená křivka odvozená z rov. (3). Funguje dobře ve srovnání se starou technologií MOSFET na obr. 2(a). Avšak pro MOSFETy využívající novější technologie, jako je technologie superjunction, kde má výstupní kapacita více nelineární charakteristiky, jednoduché uložení exponenciální křivky někdy nestačí. Obrázek 2(b) ukazuje naměřenou výstupní kapacitu MOSFET *nové technologie a proloženou křivku pomocí rovnice (3). Pro ekvivalentní výstupní kapacitní hodnotu vede mezera mezi těmito dvěma v oblasti vysokého napětí k obrovskému rozdílu, protože napětí je násobeno pro kapacitu v integrální rovnici. Odhad na obrázku 2(b) bude mít za následek mnohem větší ekvivalentní kapacitu, což může zmást původní návrh převodníku.
Odhadovaná výstupní kapacita, (a) starý MOSFET, (b) nový MOSFET


Pokud se hodnota výstupní kapacity mění v závislosti na napětí zdroje kolektoru, lze energii uloženou ve výstupní kapacitě zjistit pomocí rovnice (4). Přestože je křivka kapacity uvedena v datovém listu, není snadné odečíst hodnotu kapacity z grafu**. Na základě napětí zdroje kolektoru je tedy uložená energie ve výstupní kapacitě dána grafem v *New Power MOSFET Data Sheet. Pomocí křivky znázorněné na obrázku 3 lze pomocí rovnice (5) získat ekvivalentní výstupní kapacitu při požadovaném napětí sběrnice stejnosměrného proudu (DC).

 

dc power supply adjustable -

Odeslat dotaz