一.前言

當(dāng)我們?cè)谠O(shè)計(jì)任意一個(gè)開關(guān)電路的時(shí)候，功耗都是一個(gè)重要的考量，對(duì)于MOS管驅(qū)動(dòng)電路而言更是如此，在一些大電流的MOS管應(yīng)用電路中，功耗越大，意味著發(fā)熱越多，器件溫升就越高，這對(duì)于電路的穩(wěn)定工作而言是個(gè)威脅，今天我們就來講一下MOS管驅(qū)動(dòng)電路功率損耗的計(jì)算方法，主要包含三部分，一部分是MOS導(dǎo)通電阻造成的功率損耗（傳導(dǎo)損耗），另外一部分是MOS在ON和OFF時(shí)產(chǎn)生的開關(guān)損耗，還有就是驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的損耗。

二.功率損耗計(jì)算

1.傳導(dǎo)損耗

所有的MOS管導(dǎo)通后都存在導(dǎo)通內(nèi)阻，當(dāng)電流流過之后就會(huì)產(chǎn)生功率損耗，一般用RDS(ON)來表示，傳導(dǎo)損耗一般來說和MOS的大小成反比，體積越大，其導(dǎo)通電阻一般能做的更小。傳導(dǎo)損耗的計(jì)算如下，簡(jiǎn)單來說就是流經(jīng)MOS管的電流與MOS管DS之間的壓降的乘積。

需要注意的一點(diǎn)是RDS(ON)的值會(huì)受溫度影響，溫度越高，其值越大，所以我們?cè)谠u(píng)估傳導(dǎo)損耗時(shí)，還需要把溫度考慮在內(nèi)；

2.柵極充電損耗

每當(dāng)MOS開通或者關(guān)閉時(shí)，其柵源米勒寄生電容就會(huì)發(fā)生充放電，所以開關(guān)損耗和開關(guān)頻率以及寄生電容的大小有關(guān)，一般來說寄生電容和MOS大小成正比，體積越大，其寄生電容一般越大，所以雖然傳導(dǎo)損耗低了，但是開關(guān)損耗卻高了。柵極充電損耗的計(jì)算等于柵極驅(qū)動(dòng)電壓乘以柵極驅(qū)動(dòng)電流，由于柵極驅(qū)動(dòng)是開關(guān)模式，我們已知了柵極寄生電荷，根據(jù)Q=I*t=I/f，可以反向計(jì)算出柵極驅(qū)動(dòng)的平均電流，從而計(jì)算出柵極充電的功率損耗。

3.開關(guān)損耗

由于MOS管開通或者關(guān)斷時(shí)，其電壓并不會(huì)立馬升高到電源電壓或者降低到0V，存在一定的斜率，因此在這個(gè)過程中會(huì)存在開關(guān)損耗，其計(jì)算方法如下，其中Vin表示輸入電壓，Io表示輸出電流，tr表示MOS管開通時(shí)，輸出電壓從0V升高至電源電壓的時(shí)間，tf表示MOS管關(guān)斷時(shí)，輸出電壓從電源電壓降低至0V的時(shí)間，fsw表示開關(guān)的頻率。

三.匯總

今天我們主要講了MOS工作時(shí)的損耗計(jì)算，有了損耗，再結(jié)合規(guī)格書中MOS管的熱阻，我們就能計(jì)算出MOS管的溫升，從而為MOS管選型提供理論計(jì)算支持。

審核編輯：湯梓紅