Fontes de alimentação chaveadas obtêm armazenamento de energia a partir de capacitores de saída
No diagrama de relação de carga de tensão, o capacitor está em uma linha diagonal e o armazenamento de energia no capacitor é a área contida abaixo dessa linha. Embora a capacitância de saída do Power MOSFET seja não linear e varie de acordo com a tensão da fonte de dreno, o armazenamento de energia na capacitância de saída ainda é a área abaixo da linha de capacitância não linear. Portanto, se pudermos encontrar uma linha reta que forneça a mesma área que a curva de capacitância de saída variável mostrada na Figura 1, então a inclinação da linha será exatamente a capacitância de saída equivalente que produz o mesmo armazenamento de energia.
Para alguns MOSFETs de tecnologia planar antiquados, os projetistas podem usar o ajuste de curva para encontrar a capacitância de saída equivalente, que é baseada nos valores de capacitância de saída na tabela de dados na tensão da fonte de dreno de 25V normalmente especificada.
(3) Portanto, o armazenamento de energia pode ser obtido por uma fórmula de integração simples.
(4) Finalmente, a capacitância efetiva de saída é
(5) Os valores medidos da capacitância de saída e a curva de ajuste obtida da fórmula (3) são exibidos. Comparado com a antiga tecnologia MOSFET da Figura 2 (a), seu desempenho é bom. No entanto, para MOSFETs que usam novas tecnologias, como a tecnologia de superjunção, e possuem mais capacitores de saída não lineares, o simples ajuste da curva exponencial às vezes não é suficiente. A Figura 2 (b) mostra os valores medidos de capacitância de saída da nova tecnologia MOSFET e a curva de ajuste obtida pela fórmula (3). Para o valor equivalente da capacitância de saída, a diferença entre os dois na região de alta tensão pode levar a uma enorme diferença, pois a tensão é multiplicada pela capacitância na fórmula de integração. A estimativa na Figura 2 (b) resultará em uma capacitância equivalente muito maior, o que pode enganar o projeto inicial do conversor.
Estimativa de capacitância de saída, (a) MOSFETs antigos, (b) novos MOSFETs
Se o valor da capacitância de saída mudar com base na tensão da fonte de fuga, o armazenamento de energia na capacitância de saída pode ser calculado usando a fórmula (4). Embora a curva de capacitância seja exibida na folha de dados, não é fácil ler o valor da capacitância no gráfico * *. Portanto, de acordo com a tensão da fonte dreno, a energia armazenada no capacitor de saída é dada pelo gráfico da *nova tabela de dados Power MOSFET. Usando a curva mostrada na Figura 3 e a fórmula (5), a capacitância de saída equivalente na tensão desejada do barramento CC pode ser obtida
