Penyimpanan energi dari kapasitor keluaran dalam switching pasokan listrik
Pada grafik hubungan tegangan-muatan, kapasitansi ditampilkan sebagai garis diagonal, dan energi yang tersimpan dalam kapasitansi adalah area yang terdapat di bawah garis tersebut. Meskipun kapasitansi keluaran MOSFET daya bersifat nonlinier dan bervariasi bergantung pada tegangan yang mengalir, energi yang disimpan dalam kapasitansi keluaran masih merupakan wilayah yang terdapat di bawah garis kapasitansi nonlinier. Oleh karena itu, jika kita dapat menemukan garis lurus yang memberikan luas yang sama dengan luas yang terdapat dalam kurva kapasitansi keluaran yang bervariasi seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 1, kemiringan garis sama persis dengan kapasitansi keluaran ekuivalen yang menghasilkan jumlah energi tersimpan yang sama.
Untuk beberapa MOSFET teknologi planar yang lebih tua, perancang mungkin dapat menemukan kapasitansi keluaran yang setara dengan menggunakan pencocokan kurva berdasarkan nilai kapasitansi keluaran dalam lembar data pada tegangan sumber saluran yang umum ditentukan yaitu 25V.
Dengan demikian, simpanan energi dapat diperoleh dari persamaan integral sederhana.
Akhirnya, kapasitansi keluaran efektif adalah
nilai terukur dari kapasitansi keluaran dan kurva yang dipasang berasal dari Persamaan. (3). Ia bekerja dengan baik dibandingkan dengan teknologi MOSFET lama pada Gambar 2 (a). Namun, untuk MOSFET yang menggunakan teknologi lebih baru seperti teknologi superjungsi, di mana kapasitansi keluaran memiliki lebih banyak karakteristik nonlinier, pencocokan kurva eksponensial sederhana terkadang tidak cukup baik. Gambar 2(b) menunjukkan kapasitansi keluaran terukur dari MOSFET *teknologi baru dan kurva yang dipasang menggunakan persamaan (3). Untuk nilai kapasitansi keluaran yang setara, kesenjangan antara keduanya di daerah tegangan tinggi menyebabkan perbedaan yang sangat besar, karena tegangan dikalikan dengan kapasitansi dalam persamaan integral. Perkiraan pada Gambar 2(b) akan menghasilkan kapasitansi ekivalen yang jauh lebih besar, yang dapat menyesatkan desain awal konverter.
Perkiraan kapasitansi keluaran, (a) MOSFET lama, (b) MOSFET baru
Jika nilai kapasitansi keluaran bervariasi berdasarkan tegangan sumber pembuangan, energi yang tersimpan dalam kapasitansi keluaran dapat dicari dengan menggunakan Persamaan (4). Meskipun kurva kapasitansi ditampilkan pada lembar data, tidak mudah untuk membaca nilai kapasitansi dari grafik**. Oleh karena itu, berdasarkan tegangan sumber pembuangan, energi yang tersimpan dalam kapasitansi keluaran diberikan oleh grafik di *Lembar Data MOSFET Daya Baru. Dengan menggunakan kurva yang ditunjukkan pada Gambar 3, kapasitansi keluaran ekuivalen pada tegangan bus arus searah (DC) yang diinginkan dapat diperoleh dengan menggunakan Persamaan (5).
