如果使用脉宽调制 (PWM) 以低于全速的速度运行电机，情况就会更加复杂。现在，必须考虑开关损耗以及导通损耗。

每次驱动器级 MOSFET 导通或关断时，晶体管都会在线性区域内短暂运行一段时间，这意味着电流并非为零，并且通道上的电压大于晶体管完全导通时的电压。在此期间，晶体管中的功率耗散达到最大值。图 2-4 中的电路仿真展示了晶体管 T1 从无电流的关断状态切换到导通状态的这一过程。晶体管中的功率耗散显示为 PM1，并且当晶体管两端的电流和电压处于转换过程的中间时，功率耗散达到最大值。

图 4-1 显示开关功率耗散的仿真

请注意，在晶体管导通之前，由于没有电流流动，功率耗散基本上为零。晶体管导通后，在运行的传导阶段，功率耗散是稳态电流与晶体管两端电压的乘积（相对较低）。

驱动器晶体管中的瞬时功率耗散是漏源沟道电压与通过沟道的电流的乘积。瞬时功率的简化数学模型假设上升和下降转换都具有线性斜率。通过这些简化，我们可以将功率耗散建模如下：

为了进行公平的比较，我们可以计算等效 12V 和 48V 情况下的功率耗散。在这两种情况下，我们都会在稳态运行期间为负载提供约 48W 的功率，因此 12V 系统需要 4A 的电流，而 48V 系统需要 1A 的电流。为每种情况选择相应的 MOSFET，以在稳态运行期间，驱动器为负载提供 99.7% 的效率；因此 MOSFET 中耗散约为 160mW。这样一来，12V 系统使用 RDS(on) 为 10mΩ 的 MOSFET，而 48V 系统使用 RDS(on) 为 160mΩ 的 MOSFET。在这两种情况下，MOSFET 中的最大瞬时功率耗散均为 12W，如图 4-2 所示

图 4-2 等效 12V 和 48V 系统的瞬时功率耗散

关键结果表明，对于等效系统的稳态性能，如果压摆率相等，则 48V 系统的开关功率耗散持续时间是 12V 系统的 4 倍。总能量耗散是图 4-2 中每条曲线下的面积。正是这些能量在 PWM 运行期间使晶体管显著地发热。

图 4-3 显示具有可调压摆率的集成电机驱动器的电压转换：即采用 12V 电源的 DRV8245-Q1 和采用 48V 电源的 DRV8363-Q1。请注意，此斜率在上升沿期间并非恒定，但总转换时间与压摆率设置的倒数相关。正如预期的那样，压摆率设置为 19V/us 时 48V 器件的上升时间约为压摆率 20V/us 时 12V 器件上升时间的四倍。

图 4-3 各种压摆率设置下 12V 和 48V 电压转换的比较

为降低功率耗散，我们需要快速完成转换阶段。因此，我们需要较快的压摆率，从而缩短驱动器级晶体管的上升时间和下降时间。可调压摆率设置提供了这种灵活性。然而，正如本文档后面所述，由于快速信号边沿中的高频成分较多，快速压摆率会影响电磁发射。