功率開關管功耗的計算方法

功率開關管是指能承受較大電流，漏電流較小，在一定條件下有較好飽和導通及截止特性的三極管，可不太考慮其放大性能，其控制與基極電流大小或方向有關電流經(jīng)集電極和發(fā)射極，方向具體要看是NPN還是PNP管。場效應管一般做電子開關用，控制與極性有關。

功率開關管功耗的計算

1) 開關管導通時的功耗測試

開通時間Ton(uS) 4.955 (時間測量以電壓波形為基準)

開通時電流的最小值Ion-min(A) 0.222

開通時電流的最大值Ion-max(A) 0.644

規(guī)格書上的導通電阻Ron-resistance(homn) 3

2) 開關管由開通到關斷的功耗測試

由開通到關斷的時間Toff-rise(nS) 100 (測量電壓波形的上升時間，單位ns)

由開通到關斷電壓的最大值Voff-max(V) 288

由開通到關斷電流的最大值Ioff-max(A) 0.637

3) 開關管由關斷到導通時的功耗測試

由關斷到導通的時間Ton-fall(nS) 47 (測量電壓波形的下降時間，單位ns)

由關斷到導通電壓的最大值Von-max(V) 198

由關斷到導通電流的最大值Ion-max(A) 0.491

4) 周期時間的測量

開關周期時間Tperiod(uS) 11.6762

開關管的開關損耗Pswitch(W) 0.327087666

開關管的導通損耗Pon-resistance(W) 0.477385448

開關管的總功耗Ploss(W) 0.804473114

5) 溫度降額的計算

結(jié)點到表面的熱阻Rjc(℃/W) 10

開關管的最高工作溫度Tmax-spec(℃) 150

高溫測得的開關管表面溫度Tmax(℃) 81.8 89.8

開關管的實際溫度降額(%) 59.9

計算公式：

Ploss=Pswitch+Pon-resistance

Pswitch=(1/6*Voff-max*Ioff-max*Toff-rise+1/6*Von-max*Ion-max*Ton-fall)/Tperiod

Pon-resistance=(0.5*(Ion-min+Ion-max))^2*Ton/Tperiod

降額(%)=(Tmax+Rjc*Ploss)/Tmax-spec*100%