開關(guān)損耗是指在電力電子開關(guān)器件(如MOSFET、IGBT)中,由于電路開關(guān)動作引起的能量損耗。開關(guān)損耗是電力電子裝置效率低下的主要原因,因此如何有效減小開關(guān)損耗一直是電力電子領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。
1.什么是開關(guān)損耗
開關(guān)損耗是指在電力電子設(shè)備中,由于器件內(nèi)部導(dǎo)通和截止所產(chǎn)生的不必要的能量損失。當(dāng)器件從導(dǎo)通狀態(tài)向截止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)換時,如果不能立即消耗電流和電荷,就會出現(xiàn)存儲電荷或電流的情況。隨著器件的反向偏置加劇,這些儲存的電荷和電流會被釋放,并在芯片內(nèi)部吸收能量從而造成了開關(guān)損耗。
2.開關(guān)損耗的原因
開關(guān)損耗的主要原因有:
- 開關(guān)過程中的瞬間功耗
- 開關(guān)器件內(nèi)部與外界的電容和電感形成的諧振回路損耗
- 器件在導(dǎo)通過程中的導(dǎo)通電阻損耗
- 通、斷之間,短暫存在于管子內(nèi)部的電荷積累和放電損耗。
3.開關(guān)損耗的減耗方法
為了減小開關(guān)損耗,可以采用以下方法:
- 選用低導(dǎo)通電阻的開關(guān)器件
- 進(jìn)行合理的電路布局和線性規(guī)劃
- 控制器提供適當(dāng)?shù)?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/519198.html">PWM信號以降低MOSFET被緩慢切換使得出現(xiàn)大量的通斷時間重疊。
- 采用諧振技術(shù),如全橋共振和零電壓開關(guān)等等,減少開關(guān)損耗的同時提高效率。
- 降低工作電壓,所產(chǎn)生的損耗將比原來的電流方案更小。
閱讀全文