L 2 ave 和 rms 的计算
电感相关计算
电感电压计算式
指向原始笔记的链接
为电感两端电压； 为电感的电感量； 为通过电感的电流的时间分量。
电感储存能量
电容相关计算
电容电流计算式
指向原始笔记的链接
是流过电容的电流； 是电容的电容量； 是电容两端电压的导数。
电容储存能量
电阻相关计算
电阻耗散功率（平均功率）
平均值
有效值
典型波形的有效值、均值和波形因数
| 波形 | RMS | ARV | FF |
|---|---|---|---|
| 正弦波 | |||
| 半波整流正弦波 | |||
| 全波整流正弦波 | |||
| 方波 | a | a | 1 |
| 脉冲 | |||
| 三角波 |
有直流偏置的正弦波的有效值
A 为正弦波峰值；B 为直流偏置。
MOSFET 特殊电流波形有效值
全波可控硅相位角控制的平均电压和均方根电压的计算
三角函数
L 4 三种滤波电路和二极管的 PIV 和损耗的计算
二极管损耗计算
反向恢复电荷
二极管导通损耗
反向恢复电流引起的二极管损耗
功率二极管反向恢复效应
在 p-n 型二极管中正向传导结束后，反向电流会在短时间内流动。在结中的移动电荷耗尽之前，该设备不会获得其阻断能力。
功率二极管出现电压过冲的原因
电导调制效应起作用所需的大量少子需要一定的时间来储存，在达到稳态导通之前管压降较大；正向电流的上升会因器件自身的电感而产生较大压降。电流上升率越大，Up 越高。
半波滤波器
优缺点
便宜简单；线圈使用率低。
PIV
中间抽头
缺点
- 变压器次级绕组在任何时刻只有一半在使用；
- 现在每个二极管两端的最大反向电压增加了一倍；
- 半正弦波的频率现在加倍了。
二极管的 PIV
全波桥式整流器
纹波电压的计算
- 忽略导通角
- 导通角
L 5 器件性质、优缺点和使用场景
晶闸管
在门级给一定电流后建立发射级电流即可导通，由于负载存在因此电流有限。适用于高功率高压大电流。半控器件。阳极电流为 0 时关断。
SCR
MOSFET
功耗计算
L 6 热管理计算
等效热模型
温度从上到下逐渐减小。功耗类比电流，热阻类比热电阻，温度类比电压。
四点温度（1. Junction 2. Case 3. Heatsink 4. Ambient）三热阻（
做提前先画等效热模型，再计算。
热电容
热时间常数
热容
升温时间
只要满足
L 7 缓冲电路
电路失效原因
- 过热-热失效
- 过电流-通常发生在导通过程中
- 过电压-通常发生在关断过程中
- 过高的 di/dt（电流变化率）
- 过高的 dv/dt（电压变化率）
- 开关损耗-过高的开关损耗是导致过热的主要因素之一。
缓冲电路的功能（对应失效原因）
- 在关断瞬态期间限制器件电压
- 在开启瞬态期间限制器件电流
- 在器件开启时限制电流的上升速率（di/dt）
- 在器件关断时限制电压的上升速率（dv/dt）
- 调整器件开启/关闭过程中的开关轨迹
缓冲电路的分类及应用
从电路拓扑的角度来看，缓冲电路可以分为三类：
- 无极化串联 R-C 缓冲电路：用于保护二极管和可控硅
- 极化 R-C 缓冲电路：
- 用作关断缓冲电路，调整可控开关的关断开关轨迹
- 用作过电压缓冲电路，将施加在可控开关上的电压限制到安全范围内；在器件关断时限制 dv/dt
- 极化 L-R 缓冲电路：
- 用作开启缓冲电路，调整可控开关的开启开关轨迹
- 用作电流缓冲电路，在器件开启时限制 di/dt
电压缓冲电路
当缓冲电容是寄生电容的 3 倍并且电阻值等于未修改的谐振电路的特性阻抗时，可以获得最佳性能。
合适电容和电阻的值
振荡频率
电阻耗散
电流缓冲电路
电阻耗散能量
电感和开关两端的峰值电压
L 8~L 9 降压电路
Buck
Boost
Buck-Boost
为什么要使用开关模式 dc-dc 转换？
- 与线性转换相比损耗更低
- 损耗更低
- 散热器更小
- 体积和重量更小
- 升压和降压动作。