BUCK功率参数合集(22)：测过Coss和Qoss吗？资深工程师教你分析MOSFET输出电容损耗付费

1、MOSFET的基本原理与电容特性

MOSFET 是一种多数载流子参与导电的电压控制型器件，在开关电源电路中，它通常工作在开关状态。当栅极电压达到“开启电压”时，MOSFET 导通；当栅极电压低于“开启电压”时，MOSFET 截止。这种快速开关特性让它在 BUCK（降压）电路等电源拓扑中扮演关键角色 —— 通过高频开关动作将高电压转换为低电压。但是，在导通和截止的快速切换过程中，MOSFET 内部的寄生电容会对其开关特性和损耗产生显著影响。

MOSFET 的寄生电容主要包括输入电容、输出电容和反向传输电容。其中，输出电容是 MOSFET 源极与漏极之间存在的总电容，在 MOSFET 开关过程中不断充放电，从而产生MOSFET 输出电容损耗。

2、输出电容损耗（Output Capacitance Loss in the MOSFET）

2.1 损耗从哪里来？

当 MOSFET 从截止转为导通时，输入电压 VIN 会给输出电容 Coss 充电；当 MOSFET 从导通转为截止时，Coss 又会放电。每次充放电，电容中存储的能量（公式为 ½CV²）都会以热量形式消耗掉。

2.2 如何计算损耗？

以同步BUCK电路中的高边MOSFET为例，当输出电容 被充电至 时，其上存储的能量计算公式为：

$$ E_{COSS-H} = \frac{1}{2} \times C_{OSS-H} \times V_{IN}^{2} \quad [J] \tag{1} $$

放电时，这些能量会全部以热量形式损耗。