Ja, klar, aber bei Leistungshalbleitern sind solche Effekte vernachlässigbar.
Um die Leistung durchzukriegen sind wir da in Strukturbreiten, die mit CPUs etc nichts mehr zu tun haben. Leckströme werden da langsam irrelevant, und andere Effekte erheblich relevanter.
Da Problem bei MOSFETs ist folgendes:
Ein MOSFET ist spannungsgesteuert. Nehmen wir einen n-Kanal-FET, diese sind Standard bei hohen Leistungen.
Er hat ein "Gate", den Steuereingang, sowie "Drain" und "Source", durch die der zu schaltende Strom fließt.
http://guttergroup.files.wordpress.com/2011/08/fig06-02.jpg
- 0V an das Gate, und zwischen Drain und Source kann kein Strom fließen (Widerstand geht gegen unendlich) -> Keine Verluste, da kein Strom fließt
- 10-12V an das Gate, der FET leitet perfekt. Nur der "RDS-On", der Widerstand im eingeschaltetem Zustand, ist noch störend.
Nehmen wir den IRFP460, einen unter Bastlern oft verwendeten FET. Es gibt Bessere.
10V ans Gate -> 0,27Ohm Widerstand. Gehen wir von 320V bei 960W primär aus (dickes Netzteil mit fettem OC-SLI/CF und i7 Hexa oder so), fließen 3A.
P=I^2*R=2,43W Verlust -> vernachlässigbar
Die Rechnung ist eher doof, da mehere zig- bis hunderttausende Male pro Sekunde zwischen an und aus gewechselt wird, im leitenden Zustand fließen erheblich höhere Ströme. Zeitlich gemittelt sollten wir aber in etwa hinkommen. Wirklich interessant ist eh erst Punkt 3:
- 5V an das Gate, der FET leitet irgendwie halb, der Widerstand ist erheblich höher -> sehr hohe Verluste
Woher kommen aber die 5V, bzw alles zwischen 0V und 12V? Nun, das Gate, dessen Spannung relativ zu Source angibt, wie viel Widerstand der FET gerade hat, ist zugleich ein Kondensator.
Je nach FET sind wir da schnell im ein-zweistelligen nF Bereich, und diesen Kondensator 20k-100k Mal pro Sekunde umzuladen fordert viel Energie.
Zusätzlich dauert jeder Umladevorgang seine Zeit, und in der Zeit, in der der Kondensator von 0V auf 12V geht, bzw andersrum, da fallen die Verluste an.
Mit einem idealen Treiber ist ein MOSFET im Betrieb extrem effizient, aber in der Realität schaut es leider anders aus.
Um Schaltverluste nun zu minimieren gibt es weitere Tricks, wie ZVS (der FET schaltet nur, wenn 0V über ihn anliegen), ZCS (der FET schaltet nur, wenn gerade kein Strom durch in fließt), und wie gut das umgesetzt ist macht die Effizienz eines Netzteils zu netten Teilen aus. Nicht nur, selbstverständlich, da spielen dann noch andere Punkte dazu.
) ist für die Hauptspannung, einer der anderen für die 5V Standby, aber den Dritten kann ich mir nicht erklären...
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