החלפת ספקי כוח משיגה אחסון אנרגיה מקבלי פלט

החלפת ספקי כוח משיגה אחסון אנרגיה מקבלי פלט

בתרשים יחסי מטען המתח, הקבל נמצא בקו אלכסוני, ומאגר האנרגיה בקבל הוא השטח שמתחת לקו זה. למרות שקיבול המוצא של Power MOSFET אינו ליניארי ומשתנה בהתאם למתח מקור הניקוז, אחסון האנרגיה בקיבול המוצא הוא עדיין האזור שמתחת לקו הקיבול הלא ליניארי. לכן, אם נוכל למצוא קו ישר שנותן את אותו שטח כמו עקומת קיבול המוצא המשתנה המוצגת באיור 1, אז השיפוע של הקו הוא בדיוק קיבול המוצא המקביל שמייצר את אותו אגירת אנרגיה.

עבור כמה MOSFETs מישוריים בטכנולוגיה מישורית, מעצבים עשויים להשתמש בהתאמה לעקומה כדי למצוא את קיבול המוצא המקביל, המבוסס על ערכי קיבול המוצא בטבלת הנתונים במתח מקור הניקוז המצוין בדרך כלל של 25V.

(3) לכן, ניתן להשיג אגירת אנרגיה על ידי נוסחת אינטגרציה פשוטה.

(4) לבסוף, קיבול הפלט האפקטיבי הוא

(5) מוצגים הערכים הנמדדים של קיבול המוצא ועקומת ההתאמה המתקבלת מנוסחה (3). בהשוואה לטכנולוגיה המיושנת MOSFET באיור 2(א), הביצועים שלו טובים. עם זאת, עבור MOSFETs המשתמשים בטכנולוגיות חדשות כגון טכנולוגיית super junction ויש להם יותר קבלי פלט לא ליניאריים, התאמת עקומה אקספוננציאלית פשוטה היא לפעמים לא מספיק טובה. איור 2 (ב) מציג את ערכי קיבול הפלט הנמדדים של הטכנולוגיה החדשה MOSFET ואת עקומת ההתאמה המתקבלת באמצעות נוסחה (3). עבור ערך קיבול המוצא המקביל, הפער בין השניים באזור המתח הגבוה יכול להוביל להפרש עצום, שכן המתח מוכפל בקיבול בנוסחת האינטגרציה. ההערכה באיור 2(ב) תגרום לקיבול שווה ערך גדול בהרבה, מה שעלול להטעות את התכנון הראשוני של הממיר.

הערכת קיבול פלט, (א) MOSFETs ישנים, (ב) MOSFETs חדשים

אם ערך קיבול המוצא משתנה בהתאם למתח מקור הדליפה, ניתן לחשב את אגירת האנרגיה בקיבול המוצא באמצעות נוסחה (4). למרות שעקומת הקיבול מוצגת בגיליון הנתונים, לא קל לקרוא את ערך הקיבול מהתרשים * *. לכן, בהתאם למתח מקור הניקוז, האנרגיה המאוחסנת בקבל המוצא ניתנת על ידי התרשים בטבלת הנתונים של * Power MOSFET החדשה. על ידי שימוש בעקומה המוצגת באיור 3 ובנוסחה (5), ניתן לקבל את קיבול המוצא המקביל במתח ה-DC הרצוי