Criterios de selección de MOSFET teniendo en cuenta las pérdidas por conducción, las pérdidas por conmutación y la frecuencia de trabajo

Como tiene un convertidor resonante, debe centrarse más en el Rdson. La capacitancia de salida también juega un papel, durante el tiempo muerto, la capacitancia de salida debe descargarse. Tenga en cuenta que la capacitancia equivalente es el transformador, ¿los límites de salida de los FET? así como la capacitancia reflejada del puente rectificador

Entonces, básicamente, durante el tiempo muerto, puede considerar la corriente a través de la inductancia como constante. Esta es la corriente que necesita para descargar las capacitancias equivalentes. Si las capacitancias de salida son grandes y dominantes, entonces ic=c*dv/dt nos dice que para un C dado, la corriente debe ser grande (corriente de magnetización grande) o el tiempo muerto debe ser grande. Entonces, sí, desea tener una capacitancia de salida y Rdson baja para topologías resonantes, pero en mi experiencia, el Rdson es muy importante.

Por cierto: ¿estás seguro del límite de la serie secundaria? Esto solo es necesario para la transferencia de energía inalámbrica. La presencia de ese tope hace que el control sea complejo.

¿Cuáles son los tipos de paquetes adecuados a una frecuencia de conmutación de 200 kHz? Por ejemplo, ¿D2PAK7pin es lo suficientemente bueno o debo optar por algo como TO-Leadless/QFN? ¿Cuál es la regla general para la selección de paquetes en diferentes frecuencias?

En términos generales, los paquetes mostrados se pueden usar en esa frecuencia. Los más críticos con respecto a la inductancia adicional serían los paquetes TO-247 y TO-220. Los diferentes componentes de montaje en superficie deberían funcionar de manera similar. A menudo, el mismo troquel está disponible en diferentes paquetes. Verifique la hoja de datos si hace alguna diferencia significativa con respecto, por ejemplo, al tiempo de subida y bajada.

Para la selección del paquete, también es importante que ya tenga una idea sobre la estrategia de enfriamiento y el espacio disponible para un disipador de calor. El TO-247 y el TO-220 se pueden conectar directamente a un disipador de calor, mientras que los componentes de montaje en superficie deben enfriarse a través de la placa de circuito impreso con vías térmicas y probablemente un disipador de calor en el otro lado de la placa de circuito impreso. Dependiendo de las pérdidas, el rendimiento térmico puede ser crítico. Por ejemplo, 10 W de disipación de energía ya puede ser difícil de eliminar para los SMD. Los paquetes más pequeños ahorran espacio, pero dificultan el enfriamiento suficiente.

¿Puedo elegir solo en base a la FOM anterior? ¿Cuáles son los otros criterios para establecer los límites? Por ejemplo, ¿cuál será el Coss máximo permitido para estas especificaciones (es decir, a 200 kHz)?

Si bien el FOM puede ser una guía para la selección, no debe seleccionar el transistor basándose únicamente en él. Un cálculo de pérdida aproximado como se sugiere en Cálculo de pérdidas de potencia de MOSFET usando los parámetros de la hoja de datos se puede hacer con relativa rapidez y le da una mejor idea de qué parámetros buscar en la hoja de datos al comparar MOSFET. Además de esto, asegúrese de comprender los beneficios de su topología y cómo lograr una conmutación de voltaje cero (consulte la respuesta de Navaro). Si se logra ZVS, podría ignorar las pérdidas de conmutación de encendido en su cálculo.

Después de sus primeros cálculos de pérdidas, tendrá una idea de si las pérdidas por conducción o las pérdidas por conmutación son más dominantes. Entonces puedes buscar otras partes con cualquiera de las partes inferiores$R_{ds,on}$o capacitancias más bajas y más bajas$Q_g$. A menos que tenga una razón específica, no debe limitarse a un solo fabricante. Busque MOSFET utilizando los filtros de búsqueda de un distribuidor.

Sin embargo, es importante que también ponga en marcha un modelo de simulación. Esto ayuda a comprender la topología y es útil no solo para determinar las pérdidas, sino también para la selección y el diseño del controlador, el diseño del tanque resonante, etc.