パラメータ設定
ドレイン電圧 V_DS
V
オフ時にMOSFETがブロックするバス電圧
ドレイン電流 I_D
A
オン時に流す負荷電流
スイッチング周波数 f_sw
kHz
立ち上がり＋立ち下がり時間 t_sw
ns
スイッチング1回あたりの過渡時間の合計
オン抵抗 R_DS(on)
mΩ
完全オン状態でのドレイン-ソース間抵抗
デューティ比 D
オン時間が周期に占める割合
計算結果
—
スイッチ1回のエネルギー (µJ)
—
スイッチング損失 (W)
—
導通損失 (W)
—
全損失 (W)
スイッチング損失の比率 (%)
—
接合部温度上昇 (K)
—
スイッチング波形 — V_DS と I_D の重なり
青がドレイン電圧 V_DS、橙がドレイン電流 I_D、赤い領域が瞬時電力 p(t)=V_DS·I_D で、面積がスイッチング1回のエネルギーに相当します。
周波数 f_sw に対する各損失
損失構成比（スイッチング vs 導通）
理論・主要公式
$$E_{sw} = \tfrac{1}{2}\,V_{DS}\,I_{D}\,t_{sw}, \qquad P_{sw} = E_{sw}\cdot f_{sw}$$
スイッチング1回あたりエネルギー E_sw と平均スイッチング損失 P_sw。V_DS と I_D の重なる三角形の面積が E_sw に相当し、周波数 f_sw に比例して損失が増える。
$$P_{cond} = D\cdot I_{D}^{2}\cdot R_{DS(on)}$$
導通損失 P_cond。デューティ比 D の期間だけ I²R 損失が発生する。R_DS(on) は温度上昇で増えるため、定常時の実効値を使うのが望ましい。
$$P_{tot} = P_{sw} + P_{cond}, \qquad \Delta T_{j} = P_{tot}\cdot R_{\theta JA}$$
全損失 P_tot と接合部温度上昇 ΔT_j。本ツールは R_θJA = 30 K/W（控えめなヒートシンク付きTO-220 相当）を仮定。実機ではデータシート値から再計算すること。