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、基準電壓、邏輯電路、保護）進行偏置的電流，以及當驅(qū)動器輸出更改狀態(tài)（如對寄生電容進行充電和放電、寄生擊穿等）時任何與內(nèi)部器件開關相關聯(lián)的電流。UCC27311A 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）
• 開關頻率
• 外部柵極電阻器的使用情況。使用分立式容性負載對驅(qū)動器器件進行測試時，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 是負載電容器
  • V_DD 是為驅(qū)動器供電的偏置電壓。

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

其中

• f_SW 是開關頻率

可以通過檢查對器件進行開關所需的柵極電荷，將功率 MOSFET/IGBT 表示的開關負載轉(zhuǎn)換為等效電容。該柵極電荷包括輸入電容的效果，以及當功率器件在導通和關斷狀態(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行開關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 導通和關斷時電路的電阻元件中的耗散。在開通過程中對負載電容器進行充電時會耗散總功率的一半，在關閉期間對負載電容器進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攤。