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​开关电源的二极管传导损耗如何计算?

2025-02-18 11:16
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在开关电源中,二极管传导损耗是常见的损耗现象之一,若是不及时处理,很容易影响到电源的整体效率及性能。为了准确计算和优化该损耗,工程师提出了该计算方法,特别针对降压型转换器中的应用。

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1、基本公式

二极管的传导损耗(PCOND(DIODE))主要由其正向导通电压(VF)、导通期间的平均电流(IDIODE(ON))以及占空比的补数(1-D)决定。计算公式如下:

PCOND(DIODE) = IDIODE(ON) × VF × (1 - D)

其中,IDIODE(ON)为二极管导通期间的平均电流。

2、针对降压型转换器的估算

在降压型转换器(Buck Converter)中,二极管的导通损耗可以通过输出电压(VOUT)、输入电压(VIN)和输出电流(IOUT)来估算。由于二极管在MOSFET断开时导通,其导通期间的平均电流近似等于输出电流。因此,传导损耗可以估算为:

PCOND(DIODE) = IOUT × VF × (1 - VOUT/VIN)

这个公式直接反映了二极管传导损耗与电路参数之间的关系,便于在实际设计中进行快速估算。

3、注意事项

二极管的传导损耗与正向导通电压VF密切相关。VF越高,传导损耗越大。

导通时间越长,二极管的传导损耗也越大。在降压型转换器中,输出电压越低,二极管导通时间越长,因此传导损耗越大。

在选择二极管时,应考虑其VF值、导通时间和热性能,以确保在给定电路条件下具有较低的传导损耗。


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