栅极驱动器子系统中的总损耗 P_G 包括 UCC23711 器件的功率损耗 (P_GD) 和外围电路中的功率损耗，例如外部栅极驱动电阻器。

P_GD 值是关键功率损耗值，能决定 UCC23711 的热安全相关限值，可以通过计算若干分量产生的损耗来对其进行估算。

第一个分量是静态功率损耗 P_GDQ，其中包括输入级中耗散的功率 (P_{GDQ_IN}) 以及在无负载时以特定开关频率工作时输出级中耗散的静态功率 (P_{GDQ_OUT})。P_{GDQ_IN} 由 I_F 和 V_F 决定，方程式 5 给出了算法。P_{GDQ_OUT} 参数在给定 V_DD、开关频率和环境温度下没有负载连接到 V_OUT 引脚时在工作台上测量。在此示例中，V_DD 为 15V。PWM 开关频率为 10kHz 时电源上的电流测量为 I_DD = 1.33mA。因此，可以使用方程式 6 来计算 P_{GDQ_OUT}。

栅极驱动器中耗散的总静态功率（无任何负载电容）由方程式 5 与方程式 6 之和给出，如方程式 7 所示。

第二个分量是开关操作损耗 P_GDSW，此时具有给定的负载电容，驱动器在每个开关周期中对其进行充电和放电。使用方程式 8 来计算负载开关产生的总动态损耗 P_GSW。

其中

• Q_G 是 V_DD 下功率晶体管的栅极电荷。

因此，在本应用示例中，负载开关产生的总动态损耗约为18mW，具体计算如方程式 9 所示。

Q_G 表示功率晶体管在以 50A 的电流和 520V 的电压进行开关时的总栅极电荷，该电荷随测试条件的变化而变化。输出级上的 UCC23711 栅极驱动器损耗 P_GDO 是 P_GSW 的一部分。如果外部栅极驱动器电阻和功率晶体管内部电阻为 0Ω，则 P_GDO 等于 P_GSW，所有栅极驱动器损耗会在 UCC23711 内耗散。如果存在外部导通和关断电阻，则总损耗将分布在栅极驱动器上拉/下拉电阻、外部栅极电阻和功率晶体管内部电阻之间。重要的是，如果拉电流/灌电流未达到 5A/5A 饱和值，则上拉/下拉电阻是线性的固定电阻，然而，如果拉电流/灌电流达到饱和，它将是非线性的。因此，P_GDO 在这两种情形下是不同的。

案例 1 - 线性上拉/下拉电阻器：

在此设计示例中，所有预测的拉电流小于 5A，灌电流也小于 5A，因此，使用方程式 10 来估算 UCC23525 栅极驱动器损耗。

案例 2 - 非线性上拉/下拉电阻器：

其中

• V_OUT(t) 是导通和关断期间的栅极驱动器 OUT 引脚电压。在输出饱和一段时间的情况下，该值可以简化为恒流源（在导通时为 5A，关断时为 5A），对负载电容器进行充电或放电。因此，V_OUT(t) 波形将是线性的，可以轻松地预测 T_{R_Sys} 和 T_{F_Sys}。

对于某些情形，如果只有一个上拉或下拉电路饱和，而另一个不饱和，则 P_GDO 是情况 1 和情况 2的组合，可以根据此处的说明轻松地识别上拉和下拉的方程。

可使用 方程式 13计算 UCC23711 栅极驱动器中耗散的总栅极驱动器损耗，P_GD。