开关电源中的损耗很多，而对开关损耗的过程十分不解。经过一段时间的学习，小有心得。得此和大家分享。
开关损耗，下面以MOS管为例。开关电源有三种模式CCM\DCM\BRM。
CCM开关损耗有两部分：导通和关断过程中的损耗。而DCM、BRM只有关断损耗（关断过程中的损耗）。
【原创】MOS管的开关损耗分析-反激案例
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@cheng111
1.先计算导通转换过程中的损耗 CCM模式下，开关的导通时的电流与电压波形如图1所示。[图片] 图1 电压和电流波形根据数据给出的原理：当MOS管接感性负载时，当电流变化时，电压保持不变；当电压变化时，电流保持不变。所以可以利用电流的平均值、电压的平均值来计算MOS管的导通转换过程中的损耗平均值，可得开关导通转换过程中的损耗为：[图片]
下面以反激式为例进行公示推倒。
1.1.1 CCM下反激式开关电源损耗公式
1. I4电流的确定
先让我们回顾一下CCM模式下输入电感的电流波形，如图 2所示。
图 2 CCM模式电流波形
由图 2可知：I2为MOS管导通时的电流，I3为MOS管的最大电流。众所周知，反激式开关电源导通的转换时间是纳秒级的，而导通时间是微秒级的，所以开关导通转换过程中的损耗公式中的I4=I2。
1. Vds电压的确定
反激电路框图如图 3所示。
图 3 反激框图
在确定Vds电压之前，需要确定几点原则：（1）变压器中有能量时，输入绕组、输出绕组至少有一个有电流流过或者两个都有（电流是变压器有能量的表现）；（2）输出二极管导通是需要电压的，也就是输出绕组的电压必须上升到Vo+Vf；（3）电感电流不能突变。
由于电感电流不能突变，输出绕组必须维持D1导通的电压来使电流迅速下降，然后才是输出绕组电压方向。所以导通转换过程中Vds=Vin+Vor。CCM模式下，反激电源中MOS管导通时的开关损耗公式为：
Vor为初级绕组上的反射电压。
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1.1.1 关断时的开关损耗
关断转换过程中的电压电流波形如图 7所示。
图 7 关断过程电压电流波形
根据数据给出的原理：当MOS管接感性负载时，当电流变化时，电压保持不变；当电压变化时，电流保持不变。所以可以利用电流的平均值、电压的平均值来计算MOS管的关断时的开关损耗平均值，可得开关关断时的开关损耗为：
与前面计算开关导通时的开关损耗非常相识，看确有本质的不同。
1. 电流
在正常的反激式开关电源设计中，开关电源导通的转换时间是纳秒级的，而导通时间是微秒级的，所以导通时的开关损耗公式中的Id=I3（电流I3如图 2所示）。
2. 电压Vds
先上一个反激式漏极尖峰电压吸收电路，如图 8所示，其中的红色部分。
图 8 反激式漏极吸收电路
在确定Vds电压之前，需要确定几点原则：（1）变压器中有能量时，输入绕组、输出绕组至少有一个有电流流过或者两个都有（电流是变压器有能量的表现）；（2）输出二极管导通是需要电压的，也就是输出绕组的电压必须上升到Vo+Vf；（3）电感电流不能突变。
有上面的三原则可知，输出绕组的电压先上升至Vo，然后输出整流管D1导通，这个时候初级的电感电流急剧下降，输出绕组电流相应上升。而初级漏感尖峰电压上升速度比纳秒级还小，所以可以得出：开关关断过程损耗计算公式中电压应该为输入电压、电容C两端电压之和。
Vc为电压尖峰电路中电容的吸收电压，其中不仅包含反射电压，还有漏感导致的尖峰电压。I3是输入电感上面的峰值电流。
反激CCM模式的开关损耗以及分析都给出了，大家可以尝试的分析一下DCM或者正激的。
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