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开关损耗
阅读:1929时间:2024-03-05 15:47:22

开关损耗是指在电力电子开关器件(如MOSFET、IGBT)中,由于电路开关动作引起的能量损耗。开关损耗是电力电子装置效率低下的主要原因,因此如何有效减小开关损耗一直是电力电子领域研究的重点。

介绍

开关损耗是指在电力电子设备中,由于器件内部导通和截止所产生的不必要的能量损失。当器件从导通状态向截止状态转换时,如果不能立即消耗电流和电荷,就会出现存储电荷或电流的情况。随着器件的反向偏置加剧,这些储存的电荷和电流会被释放,并在芯片内部吸收能量从而造成了开关损耗。

原因

开关损耗的主要原因有:

  • 开关过程中的瞬间功耗

  • 开关器件内部与外界的电容和电感形成的谐振回路损耗

  • 器件在导通过程中的导通电阻损耗

  • 通、断之间,短暂存在于管子内部的电荷积累和放电损耗。

减耗方法

为了减小开关损耗,可以采用以下方法:

  • 选用低导通电阻的开关器件

  • 进行合理的电路布局和线性规划

  • 控制器提供适当的PWM信号以降低MOSFET被缓慢切换使得出现大量的通断时间重叠。

  • 采用谐振技术,如全桥共振和零电压开关等等,减少开关损耗的同时提高效率。

  • 降低工作电压,所产生的损耗将比原来的电流方案更小。

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