开关管工作状态有两种:断开状态和导通状态。断开状态时, 流过开关的电流为0, 虽然开关两端电压不为0,但P =UI =0,所以不消耗功率。导通状态时, 开关上流过电流, 但开关两端电压为0, 同样P =UI =0。实际上开关器件开关时总有一个过渡状态,会导致开关损耗。而且开关损耗与开关频率成正比 。
开关损耗包括导通损耗和截止损耗。导通损耗产生的原因:导通瞬间开关器件电压的不能马上降为0, 而电流从0已上升,因此在开关管上产生电压电流交替现象,而产生损耗电压不能马上降为0的原因是开关器件上有寄生电容,电容上电压不能突变,即不能马上降为0, 从而产生功率损耗。在导通过程中,寄生电容的储能通过开关器件放掉而损失。截止损耗产生的原因:截止瞬间开关器件电流不能马上降为0, 而电压已经从0上升, 在开关器件上产生电压电流交替现象。电流不能马上为0的原因是, 与开关器件连接的电路中有寄生电感, 阻碍电流变化。并且逆变电路中变压器是电感元件, 当开关突然关断时, 变压器电感元件电流不能突变,并会产生很大的反激电压, 阻碍电流变化, 通过电路加在开关管上, 产生比较大的损耗。提高开关速度不但不能消除损耗, 反而会使反激电压越大,损耗更大 。
一般情况下, 截止损耗比导通损耗大很多。因为导通变截止时,功率管大电流突然降为0时,产生较大的反激电压,从而使开关管功率损耗比较大。减少开关损耗, 关键是减少截止损耗 。