軟開關(guān)轉(zhuǎn)換器的輸出電容設(shè)計(jì)

圖2(a)顯示了輸出電容的測(cè)量值及由公式(3)得出的擬合曲線。然而，對(duì)于具有更多非線性特性的新式超級(jí)結(jié)MOSFET而言，則簡單的指數(shù)曲線擬合有時(shí)不夠好。圖2(b)顯示了最新技術(shù)MOSFET的輸出電容測(cè)量值及用公式(3)得出的擬合曲線。兩者在高壓區(qū)的差距將導(dǎo)致等效輸出電容的巨大差異，因?yàn)樵诜e分公式中電壓與電容是相乘的。圖2(b)中的估計(jì)將得出大得多的等效電容，這會(huì)誤導(dǎo)轉(zhuǎn)換器的初始設(shè)計(jì)。

　　圖2：輸出電容估算：(a)老式MOSFET，(b)新式MOSFET。

　　如果依據(jù)漏源電壓變化的輸出電容值可得，則輸出電容儲(chǔ)能可用公式(4)求出。雖然電容曲線顯示在數(shù)據(jù)表中，但要想從圖表中精確讀出電容值并不容易。因此，依據(jù)漏源電壓變化的輸出電容儲(chǔ)能將由最新功率MOSFET數(shù)據(jù)表中的圖表給出。通過圖3顯示的曲線，使用公式(5)可以得到期望的直流總線電壓下的等效輸出電容。

　　圖3：輸出電容中的儲(chǔ)能。

　　輸出電容的常見問題

　　在許多情況下，開關(guān)電源設(shè)計(jì)人員會(huì)對(duì)MOSFET電容溫度系數(shù)提出疑問，因?yàn)楣β蔒OSFET通常工作在高溫下?？偟膩碚f，可以認(rèn)為MOSFET電容對(duì)于溫度而言始終恒定。MOSFET電容由耗盡長度、摻雜濃度、溝道寬度和硅介電常數(shù)所決定，但所有這些因素都不會(huì)隨溫度而產(chǎn)生較大變化。而且MOSFET開關(guān)特性如開關(guān)損耗或開/關(guān)轉(zhuǎn)換速度也不會(huì)隨溫度而產(chǎn)生較大變化，因?yàn)镸OSFET是多數(shù)載流子器件，因而開關(guān)特性主要是由其電容決定。當(dāng)溫度上升時(shí)，等效串聯(lián)柵極電阻會(huì)有略微增加。這會(huì)使MOSFET在高溫下的開關(guān)速度稍許降低。圖4顯示了根據(jù)溫度變化的電容。溫度變化超過150度時(shí)，電容值的變化也不超過1%。

　　圖4：MOSFET電容與溫度的關(guān)系。