Bộ nguồn chuyển mạch lấy năng lượng lưu trữ từ tụ điện đầu ra
Trên sơ đồ quan hệ điện áp, tụ điện nằm trên một đường chéo và phần tích trữ năng lượng trong tụ điện là vùng nằm bên dưới đường đó. Mặc dù điện dung đầu ra của Power MOSFET là phi tuyến tính và thay đổi tùy theo điện áp nguồn thoát nhưng phần lưu trữ năng lượng trong điện dung đầu ra vẫn là vùng nằm dưới đường điện dung phi tuyến. Do đó, nếu chúng ta có thể tìm thấy một đường thẳng có cùng diện tích với đường cong điện dung đầu ra thay đổi như trong Hình 1, thì độ dốc của đường thẳng chính xác là điện dung đầu ra tương đương tạo ra cùng một mức dự trữ năng lượng.
Đối với một số MOSFET công nghệ phẳng kiểu cũ, các nhà thiết kế có thể sử dụng phương pháp khớp đường cong để tìm điện dung đầu ra tương đương, dựa trên các giá trị điện dung đầu ra trong bảng dữ liệu ở điện áp nguồn xả 25V được chỉ định thông thường.
(3) Do đó, việc tích trữ năng lượng có thể thu được bằng một công thức tích phân đơn giản.
(4) Cuối cùng, điện dung đầu ra hiệu dụng là
(5) Các giá trị đo được của điện dung đầu ra và đường cong phù hợp thu được từ công thức (3) được hiển thị. So với MOSFET công nghệ lỗi thời trong Hình 2 (a), hiệu suất của nó tốt. Tuy nhiên, đối với các MOSFET sử dụng các công nghệ mới như công nghệ siêu nối và có nhiều tụ điện đầu ra phi tuyến hơn, việc lắp đường cong hàm mũ đơn giản đôi khi không đủ tốt. Hình 2 (b) thể hiện các giá trị điện dung đầu ra đo được của MOSFET công nghệ mới và đường cong phù hợp thu được bằng công thức (3). Đối với giá trị điện dung đầu ra tương đương, khoảng cách giữa hai giá trị ở vùng điện áp cao có thể dẫn đến sự khác biệt rất lớn, vì điện áp được nhân với điện dung trong công thức 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.
Ước tính điện dung đầu ra, (a) MOSFET cũ, (b) MOSFET mới
Nếu giá trị điện dung đầu ra thay đổi dựa trên điện áp nguồn rò rỉ thì năng lượng tích trữ trong điện dung đầu ra có thể được tính bằng công thức (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, theo điện áp nguồn xả, năng lượng tích trữ trong tụ điện đầu ra được cho theo biểu đồ trong bảng dữ liệu Power MOSFET mới. Bằng cách sử dụng đường cong thể hiện trong Hình 3 và công thức (5), có thể thu được điện dung đầu ra tương đương ở điện áp bus DC mong muốn
