MOSFET / GaN SELECTION

从电机工况，找到合适的功率管

比较导通、开关与驱动代价。所有参数可修改，结果即时计算。

功率器件类型

硅 MOSFET 模型

切换保留电机工况，并分别记住两类器件的参数。首次切换载入虚构示例，须按实际手册替换；示例差异不代表材料性能比较。

电机与母线

相电流是电机绕组电流，不是电源显示的平均母线电流。Kt 按电机轴转矩 / 正弦相电流 RMS 定义。

PWM 与工作状态

用 Vbus / (4Lf) 粗估纹波

自动纹波为简化半桥最坏占空比估算，并非三相 SVPWM 精确值。优先输入实测相电流峰峰纹波。

MOSFET 参数

拖入 MOSFET / GaN 规格书或点击选择 PDF / TXT · 最大 20 MB / 80 页

本地文本识别，不上传文件。支持英文参数符号；扫描 PDF 暂不支持 OCR。多个测试条件分别列出，确认后才填入。

粘贴规格书文字识别 / 查看提取文本

可粘贴带单位的参数行，如 Qg Total gate charge 12 nC。不要省略测试条件。

示例为虚构参数组合，不对应在售型号。RDS(on)、Qg、Qgd、Qrr、Eoss 均需核对测试电压、电流、温度与驱动条件。

栅极驱动与散热

拉 / 灌电流指每个开关位所有并联管合计的有效米勒阶段电流，不是驱动器宣传的短路峰值。单管热阻为结到公共散热节点；公共热阻为该节点到环境。

Live estimate

当前工况估算

估算中

逆变桥半导体损耗

— W

不含栅极驱动和电机铜损

估计最高结温

— °C

稳态热模型，含单管不均衡系数

Qg 对应的总驱动功耗

— W

功率分布于驱动器和栅极电阻

VDS 额定 / 预计峰值

— ×

峰值 = 最高母线 + 开关过冲

损耗组成

计算模型与适用边界

三相六开关位，正弦电流、连续 PWM、同步整流。默认每桥臂每周期一组硬开通 / 硬关断事件，不是把所有六颗管都算作完整硬开关。结果用于初筛，不构成 SOA、短路或器件寿命验证。

Pcond = 3 × (Iphase² + ΔIpp²/12) × Rhot × Kdynamic / n；硅 MOS 的 Kdynamic=1，GaN 可填实测动态电阻倍率，避免与热态倍率重复计算。

Iabs = 2√2/π × Iphase；时间法：Poverlap = 3 × ½ × Vbus × Iabs × (tr+tf) × f。并联理想均流；不含额外开关电流纹波影响。

Prr = 3n × Vbus × Qrr × f（增强型 GaN 固定为 0，但 Eoss 损耗仍存在）；Poss = 3n × Eoss × f，为独立附加粗估。采用 Eon+Eoff 法时不再叠加这两项；所填能量必须涵盖对应换流条件的恢复及电容损耗。

Pdead = 6 × Vreverse × Iabs × tdead × f。硅 MOS 使用体二极管压降；GaN 使用实际电流、温度及 0 V 关断条件下的反向导通压降。导通项未扣除死区，因而略偏保守。能量法默认不包含死区导通，仍单独计算。

Pgate = 6n × Qg × Vg × f；Ig(avg,total) = 6n × Qg × f。这是总栅极充电平均电流，不是相电流。

tr ≈ nQgd / Isource，tf ≈ nQgd / Isink 只估米勒阶段，不是完整开关时间；实测交叠时间或匹配工况的开关能量更可信。

Tj ≈ Ta + Pbridge×Rcommon + [Pbridge/(6n)]×Kimbalance×Rlocal。热态电阻倍率由用户提供，不迭代；应与预计结温一致。不含驱动器向散热器的热耦合、瞬态热阻和 PCB 温度分布。

静止保持电流、堵转、DPWM、六步换相不满足均匀分摊假设，须检查具体开关位 RMS 电流及占空比。GaN 分支仅适用于电容性栅极、电压驱动、0 V 关断的增强型 GaN；不适用于 cascode、需持续栅电流的 GIT 或集成驱动模块的供电功耗估算。

Qg 与 PWM 的代价

固定当前电流与器件

栅极驱动功耗与 Qg、驱动电压、PWM 频率成正比；降低 Qg 不代表导通或开关损耗一定同比降低。

候选对比

最多 3 个候选；保存器件、驱动及热阻参数，统一使用当前电机 / PWM 频率重算；死区保留各候选设置。

模型来源

公式为工程近似，示例数值不是厂商推荐值。

TI · 电机驱动中的 MOSFET 导通损耗
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