Kapcsolóüzemű tápegységek Energiatárolót a kimeneti kondenzátorokból
A feszültség-töltés viszony grafikonon a kapacitás átlós vonalként jelenik meg, a kapacitásban tárolt energia pedig a vonal alatti terület. Bár a teljesítmény MOSFET kimeneti kapacitása nemlineáris és a leeresztő feszültségtől függően változik, a kimeneti kapacitásban tárolt energia továbbra is a nemlineáris kapacitásvonal alatti tartomány. Ezért, ha találunk egy egyenest, amely ugyanazt a területet adja, mint a 2. ábrán látható változó kimeneti kapacitásgörbe által tartalmazott terület. Az 1. ábrán a vonal meredeksége pontosan az azonos mennyiségű tárolt energiát előállító ekvivalens kimeneti kapacitás.
Néhány régebbi síktechnológiás MOSFET esetében a tervező meg tudja találni az egyenértékű kimeneti kapacitást egy görbe illesztéssel az adatlapon szereplő kimeneti kapacitásértékek alapján az általánosan meghatározott 25 V-os lefolyóforrás feszültség mellett.
(3) Az energiatárolást ezután egy egyszerű integrálegyenletből kaphatjuk meg.
(4) Végül az effektív kimeneti kapacitást így adjuk meg
(5) A kimeneti kapacitás mért értéke és az illesztett görbe az egyenletből származtatva. (3) láthatók. Jól működik a régi technológiájú MOSFET-ekhez képest. Azonban az újabb technológiákat, például szuperjunkciós technológiát használó MOSFET-ek esetében, ahol a kimeneti kapacitás több nemlineáris karakterisztikával rendelkezik, az egyszerű exponenciális görbe illesztése néha nem elég jó. A 2(b) ábra egy *új technológiájú MOSFET mért kimeneti kapacitását és a (3) egyenlet segítségével illesztett görbét mutatja. Az ekvivalens kimeneti kapacitás értékénél a kettő közötti rés a nagyfeszültségű tartományban óriási különbséghez vezet, mivel az integrálegyenletben a feszültséget megszorozzuk a kapacitással. Az egyenértékű kapacitás becslése sokkal nagyobb kapacitást eredményez, ami félrevezetheti az átalakító kezdeti tervezését.
Kimeneti kapacitás értékelése, (a) régi MOSFET, (b) új MOSFET
Ha a kimeneti kapacitás értéke a lefolyóforrás feszültségétől függően változik, a kimeneti kapacitásban tárolt energia a (4) egyenlet segítségével megkereshető. Bár a kapacitásgörbék az adatlapon láthatók, a kapacitásértéket nem könnyű kiolvasni. Ezért a lefolyó-forrás feszültség alapján a kimeneti kapacitásban tárolt energiát a legutóbbi teljesítmény MOSFET adatlap grafikonja adja meg. A 3. ábrán látható görbe segítségével a kívánt egyenáramú (DC) buszfeszültség mellett az egyenértékű kimeneti kapacitást az (5) egyenlet segítségével kaphatjuk meg.
