柵極驅(qū)動器的功率耗散具有兩個部分，如方程式 1 中所示。

使用方程式 2 計算功率耗散的直流部分 (PDC)。

其中

• I_Q 是驅(qū)動器的靜態(tài)電流。

靜態(tài)電流是器件消耗的用于對所有內(nèi)部電路（如輸入級、基準(zhǔn)電壓、邏輯電路、保護(hù)）進(jìn)行偏置的電流，以及當(dāng)驅(qū)動器輸出更改狀態(tài)（如對寄生電容進(jìn)行充電和放電、寄生擊穿等）時任何與內(nèi)部器件開關(guān)相關(guān)聯(lián)的電流。UCC27301A-Q1 的靜態(tài)電流極低，并包含可消除輸出驅(qū)動器級中任何擊穿的內(nèi)部邏輯。因此，可以穩(wěn)妥地假定 PDC 對柵極驅(qū)動器內(nèi)總功率耗散的影響是微不足道的。在開關(guān)期間柵極驅(qū)動器封裝中耗散的功率 (PSW) 取決于以下因素：

• 功率器件所需的柵極電荷（通常是驅(qū)動電壓 VG 的函數(shù)，非常接近于輸入偏置電源電壓 VDD）
• 開關(guān)頻率
• 外部柵極電阻器的使用情況。使用分立式容性負(fù)載對驅(qū)動器器件進(jìn)行測試時，計算輔助電源所需的功率非常簡單。方程式 3 給出了為了對電容器進(jìn)行充電，輔助電源必須傳遞的能量。
  方程式 3. EG = ?C_LOAD × V_DD²

  • 其中

  • C_LOAD 是負(fù)載電容器
  • V_DD 是為驅(qū)動器供電的偏置電壓。

對電容器進(jìn)行充電和放電時，存在等量的能量耗散。這會導(dǎo)致由方程式 4 給出的總功率損耗。

其中

• f_SW 是開關(guān)頻率

可以通過檢查對器件進(jìn)行開關(guān)所需的柵極電荷，將功率 MOSFET/IGBT 表示的開關(guān)負(fù)載轉(zhuǎn)換為等效電容。該柵極電荷包括輸入電容的效果，以及當(dāng)功率器件在導(dǎo)通和關(guān)斷狀態(tài)之間切換時使其漏極電壓擺動所需的附加電荷。大多數(shù)制造商都提供用于在指定的條件下對器件進(jìn)行開關(guān)的柵極電荷典型值和最大值規(guī)格（以 nC 為單位）。使用柵極電荷 Qg 可確定開關(guān)電容器時必須耗散的功率，利用公式 Q_G = C_LOAD x V_DD 計算后通過方程式 5 得出功率。

該功率 P_G 是 MOSFET/IGBT 導(dǎo)通和關(guān)斷時電路的電阻元件中的耗散。在開通過程中對負(fù)載電容器進(jìn)行充電時會耗散總功率的一半，在關(guān)閉期間對負(fù)載電容器進(jìn)行放電時耗散另一半。如果在驅(qū)動器與 MOSFET/IGBT 之間沒有采用外部柵極電阻器，該功率將完全耗散在驅(qū)動器封裝中。在使用外部柵極驅(qū)動電阻器的情況下，功率耗散會在驅(qū)動器的內(nèi)部電阻和外部柵極電阻器之間分?jǐn)偂?/p>