正文
:
驱动电压是
10V
的,驱动电流到输出到
2A
,栅极串联了
20
Ω的电阻,请问这个电阻的功率是多少?
这个小伙伴没有给出开关频率,很明显,功率是跟频率相关的,假如
1
秒钟驱动一次,那这个功率肯定很低,因为只有在切换的时候电阻才会有电流,大部分情况下电压稳定,电阻电流为
0
。
我们加入开关频率
1Mhz
,占空比为
50%
的
PWM
波,也就是方波。
驱动电流可以达到
2A
,串联了
20
Ω电阻,因为不会发生谐振(如果不知道为什么,可以看下前面的视频),所以最大电流不会超过
10V/20Ω=0.5A
,也就是说驱动电流肯定是够的。这就说明了驱动电压
10V
不会被拉下来。
我们假定栅极走线为
12mil
线宽,长度为
1cm
的寄生电感是
9.17nH
,为了方便寄生,我们设为
10nH
吧。功率
MOS
管的寄生电容大概是
1nF
左右,我们就取
1nF
。
最终问题提炼为
:
驱动电压
10V
,驱动信号为
PWM
波,占空比为
50%
,频率为
1Mhz
,寄生电感
10nH
,
MOS
管寄生电容为
1nF
,栅极串联电阻为
20Ω
,请问,这个电阻消耗的功率是多大?
建立模型
我们提取电路模型如图。
那么如何求电阻功率呢?确实不好求,有电感,有电容,阻抗也是随频率变化的,不固定,咋整?
理论基础
这个时候,就需要运用到前面学的知识啦,信号在脑子里面是什么样的呢?信号在脑子里面应该被拆解为一个个频率的正弦波,别说你不知道啊,我文章写了,视频也发了,不知道的话你对得起我么?
先将驱动电压波形拆解为各个频率正弦波,然后分别计算各个正弦波分量在电阻上面的功率,再把它们加起来就是总功率了
。
What
?这么复杂?你在玩我吗
?
这么复杂的事情自然是我帮你们干了。
我的思路是使用
Matlab
工具,这个工具有个好处,那就是我们可以构建任意波形,不一定非得是正弦波,三角波,方波这种,反正都是一序列的点,只要能描述出来,就可以进行处理。
构建驱动序列之后,使用
fft