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2.1 开关损耗

开关损耗与开关从导通状态转换到关断状态以及从关断状态转换到导通状态的过程相关联。图 2-1 是关于电感负载的完整开关过程。它显示了漏极电流和漏极电压随时间的变化情况。T_cross 定义为电压和电流完成瞬变所需‌‌的时间‌[2]。

图 2-1 开关电感负载时的电压和电流波形

如图 2-1 所示，电压、电流和时间轴所包围的区域就是 MOSFET 在转换期间的功率损耗。单周期功率损耗可根据方程式 1 得出。

方程式 1.

E = 2 \times \int_{0}^{t_{c r o s s}} V (t) I (t) d t = V_{D S m a x} \times I_{D m a x} \times t_{c r o s s}

其中

降压转换器在输出侧配有滤波电感器，因此符合上述开关损耗公式。方程式 2 展示了重复开关时的电感开关损耗。开关频率越高，开关每秒改变状态的次数就越大，因此这些损耗与开关频率成正比。

方程式 2.

P = V_{i n} \times I_{D m a x} \times t_{c r o s s} \times f_{s w}

其中