想探讨一个问题:DC-DC变换器效率曲线的问题

一直疑惑这个问题,请高手指点一二.自己先顶!!!

其實電源並非電壓越高越好,當開關管的開關應力大時就會在電壓欲高效率反而欲低,除非改為零電壓諧振.

采取零电压谐振无非是降低开关损耗,而且18~32v是输入电压的波动范围,不是刻意要取32v.我想谈论的问题是如何解释这种现象.如果从MOSFET的正向输出特性来看,18v输入是开关损耗要比32v输入是要低,从Ps＝Cs×U×U×Fs/2来看,损耗的确如此.在稳定导通时,损耗就不一样了,有好几种因素,比如Id,Ron,Ugs,等.如何分析这些参数对效率的影响?

这两天刚看看了书,还是没能完全解决这个问题.MOSFET的Ron受到电路工作条件的影响,如工作结温越高,Ron就越大;Uds越大,Ron也越大.在大电流区,即饱和区,MOSFET表现为负电流温度特性.尽管这样,还是得不出输入电压升高时,mosfet损耗增大的原因(注意输入电压升高,在同样输出功率下,输入电流是减小的).如何解释,请高手出招啊!!!

输入电压高时,虽然输入电流减少,但开关管开关的电流不变,这时又因为Vds 变高,所以开关损耗就高了.

为什么输入电流减小,开关管电流不变?我的电路是推挽,能具体解释一下吗?

因为输出功率不变,开关管电流的初值和终值都是不变的,变的只是占空比,所以平均输入电流减少.

醍醐灌顶,老兄谢谢!!!

对不起,还有个问题:(mosfet的稳态损耗计算公式)Ps＝Id×Id×Ron×D,Id不变,当Uds升高是,Ron变大,但占空比减小啊(同一输出功率),那么如何评断这两个因数的影响?

通常稳态损耗比起开关损耗来低得多,开关损耗是主要的.
另外, Rdson只跟Vgs和Id有关,跟Vds没多大关系.

你讲的是沟道电阻,由于MOSFET具有短沟道,因此Uds对其影响可不计.但是Ron主要是由栅极与漏极之间的积累层电阻和漏极外延层电阻组成,外延层电阻取决于参杂浓度和厚度,与Uds无关;而栅漏积累层电阻却与Uds有关,当Uds变大时,积累层厚度变薄,积累层电阻变大,即Ron变大.

须知积累层电阻Rj跟外延层电阻Ry之比是一比几百,Rj的分量小的可以忽略.所以说沟道电阻Ron跟Vds没多大关系.