Lưu trữ năng lượng từ tụ điện đầu ra trong nguồn điện chuyển mạch
Trên biểu đồ quan hệ điện áp-điện tích, điện dung được biểu thị dưới dạng đường chéo và năng lượng tích trữ trong điện dung là diện tích chứa dưới đường dây. Mặc dù điện dung đầu ra của MOSFET công suất là phi tuyến tính và thay đổi tùy theo điện áp thoát, năng lượng được lưu trữ trong điện dung đầu ra vẫn là vùng chứa trong đường điện dung phi tuyến. Do đó, nếu chúng ta có thể tìm thấy một đường thẳng có cùng diện tích với diện tích chứa trong đường cong điện dung đầu ra thay đổi được hiển thị trên Hình. 1, độ dốc của đường dây chính xác là điện dung đầu ra tương đương tạo ra cùng một lượng năng lượng dự trữ.
Đối với một số MOSFET công nghệ phẳng cũ hơn, người thiết kế có thể tìm được điện dung đầu ra tương đương bằng cách sử dụng đường cong phù hợp dựa trên các giá trị điện dung đầu ra trong bảng dữ liệu ở điện áp nguồn xả thường được chỉ định là 25V.
Do đó, việc lưu trữ năng lượng có thể thu được từ một phương trình tích phân đơn giản.
Cuối cùng, điện dung đầu ra hiệu quả là
giá trị đo được của điện dung đầu ra và đường cong được trang bị bắt nguồn từ phương trình. (3). Nó hoạt động tốt so với MOSFET công nghệ cũ trong Hình 2(a). Tuy nhiên, đối với MOSFET sử dụng các công nghệ mới hơn như công nghệ siêu tiếp xúc, trong đó điện dung đầu ra có nhiều đặc tính phi tuyến hơn, việc điều chỉnh đường cong hàm mũ đơn giản đôi khi không đủ tốt. Hình 2(b) thể hiện điện dung đầu ra đo được của *MOSFET công nghệ mới và đường cong thích hợp sử dụng phương trình (3). Đối với giá trị điện dung đầu ra tương đương, khoảng cách giữa hai giá trị trong vùng điện áp cao dẫn đến sự khác biệt rất lớn, do điện áp được nhân với điện dung trong phương trình tích phân. Ước tính trong Hình 2(b) sẽ dẫn đến điện dung tương đương lớn hơn nhiều, điều này có thể làm sai lệch thiết kế ban đầu của bộ chuyển đổi.
Điện dung đầu ra ước tính, (a) MOSFET cũ, (b) MOSFET mới
Nếu giá trị điện dung đầu ra thay đổi dựa trên điện áp nguồn thoát, thì năng lượng được lưu trữ trong điện dung đầu ra có thể được tìm thấy bằng phương trình (4). Mặc dù đường cong điện dung được hiển thị trong bảng dữ liệu nhưng không dễ để đọc giá trị điện dung từ biểu đồ**. Do đó, dựa trên điện áp nguồn thoát, năng lượng dự trữ trong điện dung đầu ra được biểu thị bằng biểu đồ trong *Bảng dữ liệu MOSFET nguồn mới. Sử dụng đường cong thể hiện trong Hình 3, có thể thu được điện dung đầu ra tương đương ở điện áp bus dòng điện một chiều (DC) mong muốn bằng Công thức (5).
