Magazynowanie energii z kondensatorów wyjściowych w zasilaczach impulsowych
Na wykresie zależności napięcie-ładunek pojemność jest pokazana jako linia ukośna, a energia zmagazynowana w pojemności to obszar zawarty pod linią. Chociaż pojemność wyjściowa MOSFET-a mocy jest nieliniowa i zmienia się w zależności od napięcia drenu, energia zmagazynowana w pojemności wyjściowej jest nadal obszarem zawartym pod nieliniową linią pojemności. Dlatego też, jeśli uda nam się znaleźć linię prostą, która daje ten sam obszar, co obszar zawarty na krzywej zmieniającej się pojemności wyjściowej pokazanej na FIG. 1, nachylenie linii jest dokładnie taką samą pojemnością wyjściową, która wytwarza tę samą ilość zmagazynowanej energii.
W przypadku niektórych starszych tranzystorów MOSFET wykonanych w technologii planarnej projektant może znaleźć równoważną pojemność wyjściową, stosując dopasowanie krzywej w oparciu o wartości pojemności wyjściowej w arkuszu danych przy powszechnie określonym napięciu dren-źródło wynoszącym 25 V.
Zatem magazynowanie energii można obliczyć za pomocą prostego równania całkowego.
Wreszcie efektywna pojemność wyjściowa wynosi
zmierzona wartość pojemności wyjściowej i dopasowana krzywa wyprowadzona z równania. (3). Działa dobrze w porównaniu ze starą technologią MOSFET z rys. 2 (a). Jednakże w przypadku tranzystorów MOSFET wykorzystujących nowsze technologie, takie jak technologia superzłączy, gdzie pojemność wyjściowa ma bardziej nieliniową charakterystykę, proste dopasowanie krzywej wykładniczej czasami nie jest wystarczające. Rysunek 2(b) przedstawia zmierzoną pojemność wyjściową *nowej technologii MOSFET i dopasowaną krzywą za pomocą równania (3). W przypadku równoważnej wartości pojemności wyjściowej różnica między nimi w obszarze wysokiego napięcia prowadzi do ogromnej różnicy, ponieważ napięcie jest mnożone przez pojemność w równaniu całkowym. Oszacowanie na rysunku 2 (b) da znacznie większą pojemność zastępczą, co może wprowadzić w błąd w początkowym projekcie konwertera.
Szacunkowa pojemność wyjściowa, (a) stary MOSFET, (b) nowy MOSFET
Jeśli wartość pojemności wyjściowej zmienia się w zależności od napięcia dren-źródło, energię zmagazynowaną w pojemności wyjściowej można znaleźć za pomocą równania (4). Chociaż krzywa pojemności jest pokazana w arkuszu danych, odczytanie wartości pojemności z wykresu nie jest łatwe. Dlatego też, w oparciu o napięcie dren-źródło, energia zmagazynowana w pojemności wyjściowej jest przedstawiona na wykresie w *Arkuszu danych nowego MOSFET-a mocy. Korzystając z krzywej pokazanej na rysunku 3, równoważną pojemność wyjściową przy żądanym napięciu szyny prądu stałego (DC) można uzyskać, korzystając z równania (5).
