MOS管栅极电阻的功耗计算详解-KIA MOS管
信息来源：本站 日期：2022-06-13
驱动电压10V，驱动信号为PWM波，占空比为50%，频率为1Mhz，寄生电感10nH，MOS管寄生电容为1nF，栅极串联电阻为20Ω，这个电阻消耗的功率是多大？
建立模型
先将驱动电压波形拆解为各个频率正弦波，然后分别计算各个正弦波分量在电阻上面的功率，再把它们加起来就是总功率了。
使用Matlab工具，这个工具有个好处，就是可以构建任意波形。
构建驱动序列之后，使用fft函数分析频谱，得到各个频率的幅度值，其实就是对应频率的电压值。
如图
电感和电容的阻抗在不同的频率下是不同的，它是频率的函数，jwL和1/jwC。因此，上面的模型，我们很容易就能写出来总的阻抗公式了，之所以要得到阻抗，是因为我们要求电阻每个频率分量的电流。
阻抗Z=Rs+jwL+1/jwC。
现在我们有了各个频率分量的电压值，也有了阻抗，那么各个分量的电流值就出来啦。因为是串联的，所以这个电流也是流过电阻的电流。
我们再根据P=I^2*R，就可以求出各个频率分量的功率的，再把它们加起来，那就是总功率了。
最终我们求得，电阻的功耗是P=0.10047W
Matlab代码
上面的过程看起来是很复杂的，其实Matlab代码很简单，也就那么三四十行。真正计算的过程也就不到10行，其它的都是定义变量，画图，设置坐标轴之类的。
对电容用脉冲波充放电产生的损耗可以使用P_loss=VDD2×C_load×f进行快速估算，该损耗发生在脉冲源的内阻，导线上的电阻和电容内阻上。只要满足电容上的脉冲波形跟原波形差不多，都可以用次公式估算，与占空比无关。
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