| | | | | 没错,这类损耗往往是主要的损耗,要了解的话就需要了解开关过程,电流电压波形,电流X电压=损耗功率。 |
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| | | YTDFWANGWEI- 积分:109874
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积分:109874 版主 | | | | 不是电压乘以电流吧?我记得好像是1/4还是1/8的电压乘以电流来? |
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| | | | xkw1cn- 积分:131400
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积分:131400 版主 | | | | | |
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| | | | | | YTDFWANGWEI- 积分:109874
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积分:109874 版主 | | | | | | | 伟林版主才是我们的资深专家,要说权威,应该你排第一了。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 就一资深灌水权威而已,那来的那么多专家啊,直接归零最好。 |
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| | | | | | xkw1cn- 积分:131400
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积分:131400 版主 | | | | | | | 错!用过日本管后就会明白;啥叫品质了 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 讨论的是开通或关闭功耗是否为 电流乘以电压 的一半的问题。
好管之所以感觉功耗小些,是因为导通或开启的速度更快,实际上开通或关闭时的过程功耗都是相等的(假定电压、电流相等,1/2为理论常数,这个常数假定上升或下降为线性曲线),速度快的管开关过程更短,同样的开关功耗,但是时间更短,所以单位时间内(大于1个工作周期)消耗能量少更,自然发热更少。 |
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| | | | | | | | xkw1cn- 积分:131400
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积分:131400 版主 | | | | | | | | | 首先;即便同样的开关速度,对于同一个FET;开和关的损耗是不相等的!
开关速度快到一定程度;损耗不会因速度提高而降低。至于程度;不同管子差异非常大。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | MOS管的开关损耗
MOS管的损耗
这是两个是不同的概念吧。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 同样的开关电流、电压、工作频率,开关速度快,开关损耗一定会更小! |
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| | | | | | | | | | | xkw1cn- 积分:131400
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积分:131400 版主 | | | | | | | | | | | | |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 这个说法,从理论层面就不成立,至于实际应用中,不过是因为MOS管开关时间指标减少后,导致一些其他指标变差增加其他的功耗罢了,但无论如何,就开关损耗单一指标来说,确实减少了。
假设做一个实验,MOS管除Tr和Tf指标不同外,其他任何指标(包括宏观的、微观的、甚至分布参数)都完全一致,在相同的开关电流、电压、周期的工作状态中,这个MOS管功耗一定与Tr+Tf值成线性关系。 |
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| | | | | | | | | | | | | xkw1cn- 积分:131400
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积分:131400 版主 | | | | | | | | | | | | | | FET有三个关键电容:CDG、CGS、COSS。速度快了以后;COSS的作用将越来越大
FET还有两个关键指标VTH、VTH1,同样和开关损耗有关 |
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| | | | | | | | | | | | | | YTDFWANGWEI- 积分:109874
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积分:109874 版主 | | | | | | | | | | | | | | | 是不是可以这样理解?
如果不考虑COSS的作用,开关速度越快,开关损耗就越小。但考虑COSS的影响,由于COSS的能量最终是全部损耗在MOS管上的,当COSS得能量大于开关损耗到一定程度后,再提高开关速度,对整个开关过程中的损耗的影响就小多了。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | xkw1cn- 积分:131400
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积分:131400 版主 | | | | | | | | | | | | | | | | 太正确了!这时候;有一个专用参量描述这个指标——“脉冲能量损耗” |
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| | | | | | | | | | | | | | | | YTDFWANGWEI- 积分:109874
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积分:109874 版主 | | | | | | | | | | | | | | | | | 哈哈,许工指点的好,所以就根据你的提示理解了。那个斜阳古道的帖子,全桥你说是正激我还不能理解啊,有时间再给解释解释? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | xkw1cn- 积分:131400
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | | | | | | | | | | | | | | | | 不知道古道给的仿真波是多长时间的。按图看;至少直流分量很大,从波型看;和正激非常接近。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | YTDFWANGWEI- 积分:109874
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- 帖子:45925
积分:109874 版主 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 哦,是从仿真的波形来看的啊,我还以为是从原理图上来说的呢。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 在这里我对严格意义的开关速度做一个澄清,xkw1cn 这里所言的开关速度其实应该是开关周期吧(其实我们通常讲的开关速度都是错误的),看看诸位是否能同意这个说法。
开关速度。指MOS管导通或截止动作从发生到结束说消耗的时间,反映到MOS参数,就是Tr和Tf。
开关周期。单位时间内,导通和截止的次数。具体到电路应用中,就是开关频率,也就是我们通常言的开关速度。
COSS产生的损耗,在每个开关过程中是一个常量,与开关的速度没有关系,因为一次开关也就是对这几个电容充满电然后再短路消耗掉。比如你用电源给一个大电解充电,不论是1秒充满,还是1小时充满,电容里存储的能量其实都是一样多的。能影响COSS损耗值大小的,不是开关速度,而是开关的次数。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | YTDFWANGWEI- 积分:109874
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积分:109874 版主 | | | | | | | | | | | | | | | | | 其实你们两个讲的是一致的。
COSS的损耗是一个常量,我们假设它是10,在一个开关过程中,开通及关断损耗,在速度慢的情况下,假设是50,那么随着我们提高开关的速度,这个损耗会降低,慢慢的降低到40.30.20.10.5。。。。。,但COSS的损耗是不变的。因此总的损耗会是60,50,40,30,20,15,。。。。。这个时候你再提高开关速度是没有用的了,因此COSS得损耗已经占据到90%以上了。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 这个说法很正确。
随着开关速度提高,开关损耗不断降低,但提高开关速度到一定程度后,整体损耗降低将不再明显,而且经济效益可能极差。但是不论怎么说,只要开关速度提高,整体损耗还是会降低,而不会是不变,更不可能上升,即使这个降低是微观的。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | xkw1cn- 积分:131400
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- 主题:37517
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 我说的只是开关过程总共产生的损耗!速度提高到最后;连微观都不会变! |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 向许工学习!
但在变压器做负载(真实电源时),开关速度加快,MOS管损耗(比如发热)却增大的实例还是有可能
会遇到的...事情比想象得要复杂..... |
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| | | | | | | | | | | | | xkw1cn- 积分:131400
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- 主题:37517
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | | | | | | | | | | | | 加入这些指标后;看看你的结论还是这样吗? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 单位时间内(大于1个工作周期)消耗能量少更???
速度快的管开关过程更短,交越重叠的时间短,每个周期功耗是少了, 但在单位时间内所包含的周期个数多了(即:交越个数增加了),为什么说开关频率快的开关损耗就一定小? |
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| | | | | | | | | YTDFWANGWEI- 积分:109874
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- 主题:142
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- 帖子:45925
积分:109874 版主 | | | | | | | | | | 他们讨论的是每个开关周期的开通及关断的速度,而不是开关周期。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 功耗:耗散能量的功率(也即是:描述能量耗散快慢的物理量)
损耗:耗散的能量
1。在管子开关的过程中(也就是你后文澄清的Tr和Tf),在这个Tr和Tf的“时间段”能量耗散的速率(快慢)是常数?如果是,你的依据是什么?
2。如果1,不是常数,那么:你的23楼说法“速实际上开关或关闭时的瞬时功耗都是相等的。。。。速度快的管开关过程更短,耗时更少。消耗能量就少更,自然发热更少”依据又是什么?
其实,在Tr和Tf的“时间段”能量耗散的速率,在各个时刻“点”是不一样的,研究Tr和Tf的“时间段”总的耗散量,只能用积分的形式给出结果,积分结果的物理意义好象并不明确。并不能简单地认为:Tr和Tf的“时间段”内耗散的功率是常量,再加上开关动作快,耗时就少。因此,由E=P * T 得出耗能就少,发热就少。nc965斑竹8楼解释,是正道。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 23楼的语句逻辑确实有问题,是错用了“瞬时”概念,我已经修改过来,谢谢指出。
另外,请注意其中的假定条件,脱离了假定条件去理解,23楼就是错误的。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | Tr和Tf的“时间段”内耗散的功率是常量
应该是损耗是常量而不是功率。 |
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| | | | YTDFWANGWEI- 积分:109874
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- 主题:142
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- 帖子:45925
积分:109874 版主 | | | | | 拿到开关电源设计第三版,也计算了一下,在硬开关过程中,一个开关周期的开关损耗是1/3的电压X电流X开关时间。 |
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| | | | | 楼主有条件,可以用示波器抓下波形,一个抓DS端电压,一个用电流探头抓下电流。
就会看到电压与电流并不是直上直下的,而是有一个斜率,交叉一个面积。 |
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| | | | | | | 看出来老外(姑且认为是吧!)态度是很认真的,标注的很细。看完肯定会看器件的DATASHEET了。
学习其认真的精神,顺带复习下专业知识,乐在其中。 |
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| | | | | 假设开关管在开关过程中是一个线性变化的可调电阻。几百纳秒快速的从无穷大调到导通电阻的值相当于导通过程,快速从导通电阻调到无穷大相当于关断过程,这样就可以计算出损耗了吧。
当然是否能当做线性变化在这里我不做讨论,只是提供一个思路。
另外还有就是开关管结电容上存的能量在导通时是要被自己消耗的,这个功耗在高压时也是很可观的。 |
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| | | | | | | | | 呵呵!感谢各位!今天抓了一个电压和电流波形!果然有重叠! |
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| | | | | | YTDFWANGWEI- 积分:109874
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- 主题:142
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- 帖子:45925
积分:109874 版主 | | | | | | | 在电压开始下降的时候,电流已经开始上升。或电流开始下降的时候电压已经开始上升,硬开关不都有这个特性吗? |
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| | | | | 我觉得还应该考虑辐射能量,速度快了,肯定辐射的能量增加了。所以不是速度快了肯定就损耗小了,没准速度快了,还影响了系统其它部分的正常工作。 |
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| | | | | 无意中发现这个帖子也顺便说句话,开关管的开关损耗个人是这样理解的,假定现在开关管完全关闭,这个时候电流为零,不存在功率消耗。当开通瞬间,理想开关管直接电压变0,电流变到导通时的最大,不存在开关损耗。但是由于实际中的开关管上升的电流不是直线上升到最大,而是个斜着上升的过程,需要一定的时间,下降的电压也如此需要一个时间,在这个时间内就存在电流电压都不为0的情况,在波形图上看就是相交了,所以在这个开通的过程中就会产生一定量的损耗,根据Q=U*I*t,这个损耗就是对上升的电流和下降的电压的重叠部分的时间积分。这是从开通过程,关断过程也可以这样理解。这样的话我们就可以看出,开关管开关速度越快,电流电压重叠部分越少,开关损耗越低。小生不才,望各位大狮不啬赐教! |
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| | | | | 晕,随便跟了一下,仍一句话在这,这会才看到有诸多议论。澄清一下了。
电流X电压=开关损耗,这只是个基本概念,说的是瞬时电压与瞬时电流的乘等于瞬时损耗功率,然后要积分才是开关损耗。
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| | | | | 开关损耗要看交叉时间和这段时间包围的面积,要用的积分!
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