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场效应管的Coss损耗正切:高频软开关损耗的推广

Coss Loss Tangent of Field-Effect Transistors: Generalizing High-Frequency Soft-Switching Losses

作者 Nirmana Perera · Mohammad Samizadeh Nikoo · Armin Jafari · Luca Nela · Elison Matioli
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2020年12月
技术分类 功率器件技术
技术标签 宽禁带半导体 功率模块 储能变流器PCS 光伏逆变器
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 Coss 损耗 软开关 功率变换器 高频 耗散能量 小信号测量 FETs
语言:

中文摘要

在MHz级功率变换器中,晶体管输出电容(Coss)谐振充放电引起的耗散能量(Ediss)已成为主要损耗因素。本文引入了一种小信号测量方法,通过频率相关的小信号电阻Rs和有效小信号输出电容来量化Ediss,为高频软开关电路的损耗分析提供了通用模型。

English Abstract

The dissipated energy ($E_{\text{diss}}$) related to the resonant charging–discharging of a transistor output capacitance becomes a dominant loss factor for power converters operating in the MHz range. A recent letter has introduced a small-signal measurement method to quantify $E_{\text{diss}}$ with a frequency-dependent small-signal resistance, $R_{\text{s}}$, and an effective small-signal outpu...
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SunView 深度解读

该研究对于阳光电源在高频化、高功率密度产品设计中至关重要。随着组串式逆变器和PowerTitan系列储能PCS向更高开关频率演进,SiC/GaN等宽禁带半导体应用日益广泛,Coss损耗成为制约效率提升的关键瓶颈。本文提出的损耗量化模型可指导研发团队在电路仿真阶段更精确地评估功率模块损耗,优化软开关控制策略,从而提升整机效率并降低散热压力。建议在下一代高频化PCS及户用光伏逆变器研发中引入该测量方法,以实现更精准的损耗预测与热管理设计。