柵極驅(qū)動(dòng)器的功率耗散具有兩個(gè)部分，如以下公式所示：

方程式 2.

功率耗散的直流部分是 P_DC = I_Q × VDD，其中 I_Q 是驅(qū)動(dòng)器的靜態(tài)電流。靜態(tài)電流是器件用于對(duì)所有內(nèi)部電路（如輸入級(jí)、基準(zhǔn)電壓、邏輯電路、保護(hù)等）進(jìn)行偏置所消耗的電流以及當(dāng)驅(qū)動(dòng)器輸出更改狀態(tài)（如對(duì)內(nèi)部寄生電容進(jìn)行充放電、寄生擊穿等）時(shí)任何與內(nèi)部器件開(kāi)關(guān)相關(guān)聯(lián)的電流。UCC5714x-Q1 包含內(nèi)部邏輯，以更大限度地減少輸出驅(qū)動(dòng)器級(jí)內(nèi)的任何擊穿（PMOS 到 NMOS，反之亦然）。因此，可以假定 P_DC 對(duì)柵極驅(qū)動(dòng)器內(nèi)總功率耗散的影響是微不足道的。實(shí)際上，這是驅(qū)動(dòng)器在其輸出與電源開(kāi)關(guān)的柵極斷開(kāi)時(shí)所消耗的功率。

如前面幾節(jié)中所述，柵極驅(qū)動(dòng)器的輸出級(jí)基于 PMOS 和 NMOS。這些 NMOS 和 PMOS 設(shè)計(jì)為在開(kāi)關(guān)期間提供非常低的電阻。因此，它們具有極低的壓降。在開(kāi)關(guān)期間，柵極驅(qū)動(dòng)器封裝中耗散的功率 (P_SW) 取決于以下因素：

• 功率器件所需的柵極電荷（通常是驅(qū)動(dòng)電壓 V_G 的函數(shù)，由于低 V_Ox 壓降，該電壓非常接近于輸入偏置電源電壓 VDD）
• 開(kāi)關(guān)頻率
• 功率 MOSFET 內(nèi)部和外部柵極電阻器

在使用分立式容性負(fù)載對(duì)驅(qū)動(dòng)器器件進(jìn)行測(cè)試時(shí)，計(jì)算偏置電源所需的功率是一件非常簡(jiǎn)單的事情。以下公式給出了必須從偏置電源傳遞來(lái)對(duì)電容器進(jìn)行充電的能量：

方程式 3.

其中

• C_LOAD 是負(fù)載電容器，而 V_DD 是饋入驅(qū)動(dòng)器的偏置電壓。

對(duì)電容器進(jìn)行放電時(shí)，存在等量的能量耗散。在關(guān)斷期間，儲(chǔ)存在電容器中的能量會(huì)在驅(qū)動(dòng)電路中完全耗散。這會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)周期內(nèi)的總功率損耗如以下公式所示：

方程式 4.

其中

• ?_SW 為開(kāi)關(guān)頻率

通過(guò)檢查對(duì)器件進(jìn)行開(kāi)關(guān)所需的柵極電荷，可以將功率 FET 和 IGBT 代表的開(kāi)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(shí)使其漏極電壓擺動(dòng)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(duì)器件進(jìn)行開(kāi)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 Q_g，可以確定在對(duì)電容器進(jìn)行充電時(shí)必須耗散的功率。這是通過(guò)使用等效關(guān)系 Q_g = C_LOADV_DD 來(lái)得到以下功率計(jì)算公式：

方程式 5.

該功率 P_G 是 MOSFET 或 IGBT 導(dǎo)通或關(guān)斷時(shí)在電路的電阻元件中耗散。在導(dǎo)通過(guò)程中對(duì)負(fù)載電容器進(jìn)行充電時(shí)會(huì)耗散總功率的一半，在關(guān)斷期間對(duì)負(fù)載電容器進(jìn)行放電時(shí)會(huì)耗散另一半。如果在驅(qū)動(dòng)器 IC 與 MOSFET/IGBT 之間沒(méi)有采用外部柵極電阻器，該功率將完全耗散在驅(qū)動(dòng)器 IC 中。在使用外部柵極驅(qū)動(dòng)電阻器的情況下，功率耗散會(huì)在驅(qū)動(dòng)器的內(nèi)部電阻和外部柵極電阻器之間分?jǐn)?，具體分?jǐn)偳闆r由這兩個(gè)電阻之比決定（元件的電阻越高，耗散的功率越大）。根據(jù)該簡(jiǎn)化的分析，開(kāi)關(guān)期間的驅(qū)動(dòng)器功率耗散可通過(guò)以下公式進(jìn)行計(jì)算。這主要適用于總外部柵極電阻器很大以限制柵極驅(qū)動(dòng)器峰值電流的應(yīng)用。

方程式 6.

其中

• R_OFF = R_OL 和 R_ON（上拉結(jié)構(gòu)的有效電阻）