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| | | | | | | 理论计算加上实际测量更加准确;实际测试可以用示波器的运算功能实现。
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| | | | | 我就知道这样计算:
导通:Ids^2*Rds,Rds适当乘以个温度系数
开关:Vpk*Ipk*(ton+toff)*fsw*0.5
驱动:Qgs*Vgs*fsw
Cgd:0.5*Cgs*Vpk^2*fsw
不对的请指出。。不知道楼主有啥创新的技术哈。。 |
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| | | | | | | 正如这位兄弟所说,接下对MOS损耗一一介绍下(有查阅资料的成分,也有个人理解的成分,如有错误请指出):
P[sub]COND[/sub]=Irms^2*R[sub]DS[/sub]*Dmax
PCOSS=Coss *Vdsmax^2*Fs/2
PGATE=Qg(SW)*Fs*VG
PSWITCH=Ipk*Vdsmax*Fs*(tr+tf)/2
以上公式基于反激励拓扑,其他拓扑公式略有不同.为集中精力,不在此讨论!
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| | | | | | | | | Pmos=P[sub]COND[/sub]+P[sub]COSS[/sub]+P[sub]GATE+[/sub]P[sub]SWITCH[/sub]
接下来讲讲这些函数的出处:
Irms, Ipk 分别是反激励变压器初级有效电流,和峰值电流.
Fs 为开关电源频率
D[sub]MAX为最大占空比[/sub]
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| | | | | | | | | 何工,先顶一下这个帖子哈哈。
有两个问题:
1、Pcoss算出来的功耗是不是很低,相对于第一个和第四个;
2、第四个中tr+tf这两个时间怎么确定,除了实际测试以外,我觉得这两个时间才是最难搞定的 |
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| | | | | | | | | P[sub]COND[/sub]=Irms^2*R[sub]DS[/sub]*Dmax
这个写错了吧,RMS电流的话,Dmax就不用了 |
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| | | | | | | | | | | 之前没有注意你的发言,仔细想想,我还要好好想想,兄弟你说的有公式出处吗?有争议的地方用排除法好了 |
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| | | | | | | | | | | | | 理论上上 讲 既然是RMS了 那就说明是考虑占空比在内的了 应该不用那个DMAX了 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | MOSFET在开通的时候才有电流,所以有Dmax,不知道这样理解对否? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 没有讲出道理,这问题想放一边,等有空实际算台电源,再用数据对比,然后完善推导过程好了,数据说话有信服力! |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 嗯,期待你的完善。其实主要是这个问题打字不好说清楚,你可以想一想RMS电流是怎么推出来的 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 我最近比较忙,没时间细推了,其实有一个非常好的方法,是我中学一个据说曾经造原子弹的物理老师教我的,看单位,全部化为国际单位制,看算出来的单位是不是想要的。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 针对矩形波来说:
I[sub]AVE[/sub]=I[sub]RMS[/sub]*SQRT(D) 那么I[sub]AVE[/sub][sup]2[/sup]=I[sub]RMS[/sub][sup]2[/sup][sub] [/sub]* D
对于PCOND[sub][/sub]这个参数大多资料都是ID[sup]2[/sup]*R[sub]DS[/sub] 或IDS[sup]2[/sup]*R[sub]DS[/sub] 一笔带过,很难搞清楚ID具体是哪个电流,如果将ID看作输入平均电流IAVE,那么我的推导是成立的。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 确实有部分资料是Irms2*R*D,本人也比较认可,感觉更接近真实。 Iave2*R是只不过借来做推导用的,不能直接得出功耗。
用电流取样电阻来举例,用Irms2*R来算,功耗往往1W,2W.但是从市场上买来的低成本电源往往都是用1206的贴片电阻单颗或多颗并联。
以前对于这种大胆用法很困惑,似乎是低成本电源的稳定性和可靠性大打折扣,然而现实却不是。那电阻不热,1206的够了。
如果还不相信的话,可以做温度对比。功耗1W的电阻是很热的,如果不热,那要想想一些习惯的算法是不是站得住脚。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 你是说用Irms2*R来算,功耗往往1W,2W;但是实际上市场上用的电阻功耗只有1/4? |
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| | | | | | | 兄弟说的没有错,只是这公式都会写,消化吸收了多少?很希望一起探讨交流下 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 如上图,结合个人对公式理解Vdsmax=VIn_dc+VOR.如有不对可以欢迎大家参与讨论 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 尖峰抑制,可以用缓冲,吸收电路,或其他方法和工艺,本帖不在此讨论 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 加不加这尖峰其实我很犹豫,加了计算结果将增大不少,实际感觉没有那么恐怖,所以没有加。
个人观点而已 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 刚没看到这个,但是这两个时间和实际是相差甚远的,不知道何工对之前的公式按这个时间取值有没有验算过实际差距有多少呢? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 是和实际有差距,毕竟不能完全模拟出现实情况,MOS规格书也是固定某个值后,得出的相对值。而实际情况要复杂的多。
为运算和推导方便,就用规格书上的数据吧。 |
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| | | | | | | | | | | | | 问个问题,为何Qgs+Qgd不等于Qg呢?多余的电荷给谁了? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 对哦 目前只遇到过FAE 到哪能找到做MOS表参数的人呢 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 82楼胡庄主有一句话笔误:“MOS的Vgs从门槛到Miller平台前,这一段的Qg一般就是参数Qgs”应该改成“MOS的Vgs从0V到Miller平台前(就是参数表中VGth门槛电压),这一段的Qg一般就是参数Qgs” |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 胡庄主对这个图,有没有研究。最开始我以为和开关频率有关系,后面经过换算,开关频率远远高于他。查阅资料是脉冲电流的。暂时无法理解和应用。
[img] https://bbs.21dianyuan.com/file://Cocuments and SettingsAdministratorApplication DataTencentUsers346737124QQWinTempRichOle~JJHS_]AT]M{FJ]L@)5M@NK.jpg[/img]
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 这个图是MOSFET的安全区域曲线,在曲线以下的部分即为安全区域,超出曲线之外的部分,需要看超出部分的时间,如果时间小于该条曲线所给定的时间值,说明还在安全区域内
不知道这样说楼主能否明白? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 主要是开关电源的时间,比表格时间小多了,那么这表格的意义何在呢? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 这个时间指的是超出额定范围部分电压的时间
例如,你现在一个600V的MOS,然后你开机瞬间有个尖峰冲上来,导致电压达到了650V。这样算NG吗?这里还不能说算NG,用示波器,抓出超出部分电压的时间,用光标卡出来,再跟这个表格的时间比较! |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 原来如此,我从来就没有让那个尖峰高于MOS耐压,我明天试试看看,尖峰会超过多少 |
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| | | | | | | 感谢司马兄热心发言,以及大家热心光顾。本来有打算不往下写的,有了大家的支持还是将这MOS完算下去,推导存在部分的硬伤,但是努力的接近真实是我动力的源泉!
有不妥部分,希望大家不吝赐教!! |
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| | | | | | | | | 还是这些公式: P[sub]COND[/sub]=Irms^2*R[sub]DS[/sub]*Dmax
PCOSS=Coss *Vdsmax^2*Fs/2
PGATE=Qg(SW)*Fs*VG
PSWITCH=Ipk*Vdsmax*Fs*(tr+tf)/2
我做了下颜色处理,绿色的是你选用的mos参数,你选了什么MOS这些参数则会变化。所以不用花力气放这上面,设计的时候把你手头合适的MOS数据都排好队,自然的可以选择到最合适的。
紫色的,是开关频率,开关频率是你自己定的,上面3个公式都与开关频率有关系,频率高损耗就高,频率低损耗就低。从公式上显而易见。但是。。。真是这样吗?这话题先放一放。
以上公式有个先天缺陷,急待解决!先搞定这些没有标颜色的函数的出处,让我们仔细看看它的真实模样 |
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| | | | | | | | | | | | | P[sub] COND[/sub] =Irms^2*R[sub] DS[/sub] *Dmax PSWITCH=Ipk*Vdsmax*Fs*(tr+tf)/2
我们设计反激励变压器时候计算的参数时候,都是以最低输入电压进行计算,以上2个公式中红色部分则是最低输入电压,求的结果。
然而Vdsmax则是最高输入电压时MOS上的电压。
那么Pmos=P[sub] COND[/sub] +P[sub] COSS[/sub] +P[sub] GATE+[/sub] P[sub] SWITCH这公式根本就不能成立[/sub] ,或者如何让这公式成立!!?? |
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| | | | | | | | | | | | | | | 事情变复杂了,道理却变简单了。
这时候该丢开书本用自己手修改传统公式了!!
同屏计算, 个人发明的1个名词,意为相关联公式,结果在电脑屏幕内要看到,不需要滚屏耽误时间。也意味着公式的结果同时计算,同时完成。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 既然我们做电源,都有在最低输入,和最高输入情况下做电源的测试。计算部分为什么却停留在只计算最低输入的情况!?
先修改下最高输入情况下IPmin=PIN/VINMAX/((1-0.5K)*D[sub]min)[/sub]
D[sub]min[/sub]=VOR/(VINMAX+VOR)
IRMSmin=IPmin*sqrt(D[sub]min[/sub]*(K^2/3-K+1))
这样修改后,就可以同屏计算了 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | P[sub]CONDmin[/sub]=Irmsmax^2*R[sub]DS[/sub]*Dmax P[sub]CONDmax[/sub]=Irmsmin^2*R[sub]DS[/sub]*Dmin P[sub]COSSmin[/sub]=Coss *Vdsmin^2*Fs/2 P[sub]COSSmax[/sub]=Coss *Vdsmax^2*Fs/2
P[sub]GATEmin[/sub]=Qg(SW)*Fs*V[sub]G P[sub]GATEmax[/sub]=Qg(SW)*Fs*V[sub]G[/sub][/sub]
P[sub]SWmin[/sub]=Ipmax*Vdsmin*Fs*(tr+tf)/2 P[sub]SWmax[/sub]=Ipmin*Vdsmax*Fs*(tr+tf)/2
费点时间,你能看懂的,虽然有点麻烦,但是对接下来解决F[sub]S[/sub]的问题很必要。
我在这上面花了不少时间,走过1些弯路,现在总结出来确如此简单了。
不要嫌麻烦用笔推导下,光看可不行哦
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 我算了下,这P[sub]COSSmin几乎没有吗,这个损耗是算在哪里的?驱动损耗,算驱动功率的?[/sub]
其实Qg已经包括了Coss的损耗了哎
而且感觉有点不对劲,Qg的单位是库伦,Coss的单位是PF
P[sub]COSSmin和[/sub]P[sub]GATEmin的结果的单位都是瓦特???[/sub] |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 嗯,好的,我是第一次看到Pcoss损耗,也很好奇,资料我找下,找的到就上传 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 从这个图是否可以得出结论,低压的时候MOS的温度会相对较低?但是大家在测温度的时候会有感觉还是在低压的时候温度是最高的呢? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 这图是160-265V的,不同的MOS,计算结果会有偏差。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 其实Qg已经包括了Coss的损耗
这地方有公式出处吗?确定是我错了吗?求图,求资料! |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 关键是Pcoss损耗是啥,我目前还不清楚,其他几个我都知道 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 我上的几份资料里面应该有提到,我懒得找了.资料的解释应该比我解释更全面些 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 嗯,我查了一下,少算一个平方
之前的公式是对的,一个0.5CU2*F;一个相当于U*I
但是发现Coss那个损耗还是很小
Coss都是几百PF级别的了,几乎没有 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 已经改正了,多谢.看漏了.
PCOSS,小才好啊.最主要的损耗是导通损耗和开关损耗,在低压输入和高压输入的时候损耗明显.
经常有人习惯性的认为输入电压越高,效率越高,但是实际情况却不是.
了解了以上的运算和推导后,估计他们疑问能够解决了 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 开通和关断损耗一般都不一样。。。应该会有所误差吧?? |
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| | | | | 这三个 东西 好像 MOS管占的比重 最厉害了 能减少这个 就减少 了不少热量啊 |
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| | | | | 楼主,请教个问题。
大功率电源,输入浪涌的软启动时间一般是多少?(就是控制输入继电器什么时候吸合)这个一般怎么选?
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| | | | | 楼主继续。。。还有二极管的损耗和变压器的损耗。。。。 |
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| | | | | | | 二极管损耗我还没有完全明白,变压器损耗弄起来工程量相当大啊。 |
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| | | | | | | | | 百度一下 二极管损耗计算。。。
除了导通损耗大一点。
其它的反向损耗和反向恢复损耗都可以忽略不计了。。。但还是不太理解。。。
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| | | | | | | | | | | 损耗和占空比有关系,具体有多大关系,还要做实验比较。不好轻易下结论!
低压输入和高压输入情况都要考虑 |
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| | | | | | | | | | | | | 如果说二极管导通损耗,那么肯定和(1-D)成正比啊 |
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| | | | | | | 还有变压器的损耗。。。。
这个只在《开关电源中的磁性元件》上第138页上有介绍。。但不同的绕法或加入屏蔽都会影响损耗。。。
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| | | | | | | | | 我才发现我标题是MOS损耗,变压器损耗不想写在此帖子里面了。
我的算法远远比书上的复杂的多。
不过加屏蔽的算法还真没有去想过 |
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