DC-DC变换器MOSFET和变压器的热耗控制

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　　DC-DC变换器MOSFET和变压器的热耗控制：MOSFET的热耗主要来自导通损耗、开关损耗两部分。导通损耗是由于MOSFET的导通电阻产生的，开关损耗是由MOSFET的开启和关断特性产生的，而MOSFET的开启和关断特性取决于MOSFET的器件参数（如输入电容）、驱动波形、工作频率、电路寄生参数等因素。
　　开关损耗的控制主要有以下几点。
　　①针对不同的MOSFET设计各自的栅极驱动，加速MOSFET的开启和关断。另外，通过驱动加速电容，使得驱动波形的上升沿时间缩短。
　　②综合考虑设计合理的工作频率。
　　③通过变压器绕制工艺设计，控制变压器的漏感，进而减小MOSFET的漏源极电压尖峰。如反激型变压器设计就采用“三明治”式绕法，即初级绕组先绕一半，再绕次级绕组，绕后再将初级绕组剩余的匝数绕完，最后将次级绕组包裹在里面，这样漏感最小。
　　④通过吸收电路的设计，进一步控制由于变压器漏感引起的MOSFET漏源极电压尖峰。设计原则是吸收电路的自身损耗较小且尽可能有效地控制电压尖峰。
　　变压器热耗主要来自磁滞损耗、涡流损耗和电阻损耗。磁滞损耗与变压器绕组和工作方式有关，涡流损耗是由磁芯内环流造成的；电阻损耗是由变压器绕组电阻产生的，分直流电阻损耗和集肤效应电阻损耗两种。
　　Peddy≈khVefSWB2MAX      
　　式中，Kh——材料的磁滞损耗常数；
　　Ve——磁芯体积，单位为cm3；
　　fSW——开关频率，单位为Hz；
　　BMAX——工作磁通密度的最大偏移值，单位为G。
　　对磁滞损耗的控制设计中主要有以下几点。
　　① 设计比较合适的工作频率；
　　② 合适的初级绕组匝数；
　　③ 工作磁通密度的最大偏移值的降额设计。
　　在电阻损耗的控制设计中，尽量采用多股线替代单根线，从而将变压器磁芯绕满。
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