本发明专利技术公开了一种MOS管开关损耗计算方法、装置、设备及存储介质。通过构建漏源电流关于时间的第一函数和漏源电压关于时间的第二函数，第一函数和第二函数关联MOS管的关键参数，基于第一函数和第二函数构建损耗模型，基于测试数据构建关键参数的拟合函数，将已知参数和拟合函数输入损耗模型中进行处理，得到开关损耗。通过构建损耗模型，在电路设计阶段，通过已知参数就能预先计算出MOS管的开关损耗，无需依赖对实际电路的检测，为电路设计提供指导方向，避免设计出的电路中，MOS管的开关损耗不能满足实际应用，导致反复修改的问题，降低了生产成本。了生产成本。了生产成本。
【技术实现步骤摘要】
MOS管开关损耗计算方法、装置、设备及存储介质
[0001]本专利技术实施例涉及MOS管开关损耗
，尤其涉及一种MOS管开关损耗计算方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
[0002]近年来，高频化开关电源应用越来越广泛，针对高频开关电源，通常使用的开关管是MOSFET(Metal
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Oxide
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Semiconductor Field
‑
Effect Transistor，MOSFET)，简称MOS管，其开关动作速度快，开关损耗低的特点使其可以广泛应用在高频开关电源中。
[0003]MOS管的开关损耗是由于在MOS管开通或关断过程中，电压和电流的变化不是瞬时的，而是需要一段时间，在这段时间内，MOS管的电流和电压有一个交叠区，从而产生损耗。现有的MOS管的开关损耗的计算方式通常采用在实际电路中检测MOS管的参数(例如，漏源电流、漏源电压及时间等)，然后基于检测到的参数去计算MOS管的开关损耗。但是，这种方式依赖于已经存在的电路，在电路设计阶段是无法预先计算MOS管的开关损耗的。这就导致设计出的电路中，MOS管的开关损耗不能满足实际应用的情况，导致需要反复重新设计，提高了生产成本。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供一种MOS管开关损耗计算方法、装置、设备及存储介质，能够在电路设计阶段预先计算MOS管的开关损耗，降低生产成本。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种MOS管开关损耗计算方法，包括：
[0006]构建漏源电流关于时间的第一函数和漏源电压关于时间的第二函数，所述第一函数和所述第二函数关联MOS管的关键参数；
[0007]基于所述第一函数和所述第二函数构建损耗模型；
[0008]基于测试数据构建关键参数的拟合函数；
[0009]将已知参数和所述拟合函数输入所述损耗模型中进行处理，得到开关损耗。
[0010]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种MOS管开关损耗计算装置，包括：
[0011]函数构建模块，用于构建漏源电流关于时间的第一函数和漏源电压关于时间的第二函数，所述第一函数和所述第二函数关联MOS管的关键参数；
[0012]模型构建模块，用于基于所述第一函数和所述第二函数构建损耗模型；
[0013]拟合函数构建模块，用于基于测试数据构建关键参数的拟合函数；
[0014]开关损耗计算模块，用于将已知参数和所述拟合函数输入所述损耗模型中进行处理，得到开关损耗。
[0015]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机设备，包括：
[0016]一个或多个处理器；
[0017]存储装置，用于存储一个或多个程序；
[0018]当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理
器实现如本专利技术第一方面提供的MOS管开关损耗计算方法。
[0019]第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本专利技术第一方面提供的MOS管开关损耗计算方法。
[0020]本专利技术实施例提供的MOS管开关损耗的计算方法，通过构建漏源电流关于时间的第一函数和漏源电压关于时间的第二函数，第一函数和第二函数关联MOS管的关键参数，基于第一函数和第二函数构建损耗模型，基于测试数据构建关键参数的拟合函数，将已知参数和拟合函数输入损耗模型中进行处理，得到开关损耗。通过构建损耗模型，在电路设计阶段，通过已知参数就能预先计算出MOS管的开关损耗，无需依赖对实际电路的检测，为电路设计提供指导方向，避免设计出的电路中，MOS管的开关损耗不能满足实际应用，导致反复修改的问题，降低了生产成本。
附图说明
[0021]图1为一种MOS管开关电路的结构示意图；
[0022]图2为MOS管开通过程中电流和电压的波形图；
[0023]图3为MOS管关断过程中电流和电压的波形图；
[0024]图4为本专利技术实施例一提供的一种MOS管开关损耗计算方法的流程图；
[0025]图5为输出结电容Coss随漏源电压Vds变化的曲线；
[0026]图6为输出结电容的电荷量Qoss与漏源电压Vds的关系曲线；
[0027]图7为栅漏结电容Cgd的电荷量Qgd随漏源电压Vds电压变化的曲线；
[0028]图8为漏源电压从Vds1放电至Vfd所需的电荷量与漏源电压Vds的关系曲线；
[0029]图9为电容Cgs与漏源电压Vds的关系曲线；
[0030]图10为Vgs(Ids)的拟合曲线；
[0031]图11为Vgs
‑
Vth/Ids的拟合曲线；
[0032]图12为Qgs1(Ids)的拟合曲线；
[0033]图13为50度下测试并拟合的Vml(Ids)曲线；
[0034]图14为80度下测试并拟合的Vml(Ids)曲线；
[0035]图15为100度下测试并拟合的Vml(Ids)曲线；
[0036]图16为120度下测试并拟合的Vml(Ids)曲线；
[0037]图17为温度系数曲线；
[0038]图18为50度下测试并拟合的Qgs1(Ids)曲线；
[0039]图19为80度下测试并拟合的Qgs1(Ids)曲线；
[0040]图20为100度下测试并拟合的Qgs1(Ids)曲线；
[0041]图21为120度下测试并拟合的Qgs1(Ids)曲线；
[0042]图22为温度系数曲线；
[0043]图23为本专利技术实施例提供的一种反激拓扑MOS管的开通模型示意图；
[0044]图24为本专利技术实施例提供的反激拓扑MOS管开通过程中的电压电流波形图；
[0045]图25为本专利技术实施例提供的一种反激拓扑MOS管的关断模型示意图；
[0046]图26为本专利技术实施例提供的反激拓扑MOS管关断过程中的一种电压电流波形图；
[0047]图27为本专利技术实施例提供的反激拓扑MOS管关断过程中的另一种电压电流波形
图；
[0048]图28为Eoss/Vds的关系曲线；
[0049]图29为本专利技术实施例提供的一种MOS管开关损耗的计算装置的结构示意图；
[0050]图30为本专利技术实施例四提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
[0051]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0052]图1为一种MOS管开关电路的结构示意图，图2为MOS管开通过程中电流和电压的波形图，图3为MOS管关断过程中电流和电压的波形图，如图1和图2所示，在MOS管开通过程中，在t12时间里，驱动电压通过电阻Rgate给栅本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种MOS管开关损耗计算方法，其特征在于，包括：构建漏源电流关于时间的第一函数和漏源电压关于时间的第二函数，所述第一函数和所述第二函数关联MOS管的关键参数；基于所述第一函数和所述第二函数构建损耗模型；基于测试数据构建关键参数的拟合函数；将已知参数和所述拟合函数输入所述损耗模型中进行处理，得到开关损耗。2.根据权利要求1所述的MOS管开关损耗计算方法，其特征在于，所述开关损耗包括开通损耗和关断损耗；所述开通损耗包括第一阶段的第一开通损耗和第二阶段的第二开通损耗，栅源电压在所述第一阶段由阈值电压上升至米勒电压，漏源电压在所述第二阶段由突变电压下降至零；所述关断损耗包括第三阶段的第一关断损耗和第四阶段的第二关断损耗，所述漏源电压在所述第三阶段由零上升至所述突变电压，所述栅源电压在所述第四阶段由所述米勒电压下降至所述阈值电压；所述关键参数的拟合函数包括：米勒电压关于漏源电流和温度的第一拟合函数、输出结电容的电荷量关于漏源电压的第二拟合函数、栅漏结电容的电荷量关于漏源电压的第三拟合函数、栅源结电容的电荷量关于漏源电流的第四拟合函数。3.根据权利要求2所述的MOS管开关损耗计算方法，其特征在于，所述第一开通损耗的计算过程为：构建由栅极的电流平衡方程、栅极的电荷平衡方程、漏极的电荷平衡方程和漏感电压方程组成的方程组；基于所述MOS管的已知参数、所述关键参数的拟合函数和所述方程组计算出所述第一阶段的时长和所述漏感电流；将所述第一阶段的时长和所述漏感电流代入所述损耗模型中进行处理，得到第一开通损耗。4.根据权利要求2所述的MOS管开关损耗计算方法，其特征在于，所述第二开通损耗的计算过程为：构建由栅漏结电容的电荷平衡方程和栅漏结电容的电流方程组成的方程组；基于所述MOS管的已知参数、所述关键参数的拟合函数和所述方程组计算出所述第二阶段的时长和所述漏感电流；将所述第二阶段的时长和所述漏感电流代入所述损耗模型中进行处理，得到第二开通损耗。5.根据权利要求2所述的MOS管开关损耗计算方法，其特征在于，所述第一关断损耗的计算过程为：构建由栅漏结电容的电荷平衡方程和栅漏结电容的电流方程组成的方程组；基于所述M...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖胜峰，任文，
申请(专利权)人：广州视源电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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