Калькулятор KB-34
Калькулятор потерь MOSFET
Где теряется мощность в ключе и что с этим делать: взять другой транзистор или снизить частоту.
Результат
Коротко: Расчёт потерь полевого транзистора MOSFET: проводимость и переключение, мощность и средний ток драйвера затвора, температура кристалла по тепловому сопротивлению.
Как считается
Ps = ½ · U · I · (tr + tf) · f
Pg = Qg · Ug · f
В открытом состоянии ключ греется как резистор, а при каждом переключении ещё короткое время держит и ток, и напряжение. Первая часть зависит от Rds, вторая растёт с частотой. Формула переключения упрощённая и подходит для оценки.
На что обратить внимание
- В горячем состоянии Rds заметно больше, чем при 25 °C: часто в 1,5–2 раза. Смотрите график в даташите.
- Самый низкий Rds обычно приходит с большим зарядом затвора. Лучший ключ для высокой частоты находится компромиссом.
Частые вопросы
Как посчитать потери на MOSFET?
Проводимость: I² · Rds · D. Переключение: ½ · U · I · (tr + tf) · f. Для 10 А, 20 мОм, заполнения 50 %, 24 В, 50 нс и 100 кГц это 1 Вт и 0,6 Вт.
Какой ток нужен драйверу затвора?
Средний ток равен Qg · f: 50 нКл на 100 кГц дают 5 мА. Но пиковый ток при переключении достигает ампер: без драйвера транзистор переключается медленно и греется.
Можно ли управлять MOSFET прямо от Arduino?
Только транзистором с логическим уровнем, у которого Rds указан при 4,5 В, а для 3,3 В при 2,5 В, и на невысокой частоте. Обычный ключ на 10 В откроется не полностью и перегреется.
