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DC/DC評估篇損耗探討-同步整流降壓轉換器的損耗

李萍 ? 來源:ZXH22770 ? 作者: ZXH22770 ? 2023-02-23 10:40 ? 次閱讀
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本文開始探討同步整流降壓轉換器的損耗。首先,我們來看一下同步整流降壓轉換器發生損耗的部位。然后,會對各部位的損耗進行探討。

同步整流降壓轉換器的損耗發生部位

下面是同步整流降壓轉換器的電路簡圖以及發生損耗的位置。關于發生位置,用紅色簡稱來表示。

pYYBAGPzDV6ABnaeAACIzhZK2Rc426.gif

PONH是高邊MOSFET導通時的導通電阻帶來的傳導損耗,也稱為“導通損耗”。

PONL是低邊MOSFET導通時的導通電阻帶來的傳導損耗。

PSWH是MOSFET的開關損耗。

Pdead_time是死區時間損耗。當高邊和低邊MOSFET同時導通時,VIN和GND處于接近短路的狀態,并流過稱為“直通電流”等的過電流。為了避免這種情況,幾乎所有的控制器IC在高邊和低邊的導通/關斷切換時,都會設有兩者都關斷的一點點時間,這就是“死區時間”。為了安全起見是需要死區時間的,但會成為損耗。

PIC是電源用IC(在這里為功率晶體管外置同步整流降壓轉換器用控制器IC)的電源電流。基本上是IC本身消耗的電流,是自身消耗電流。

PGATE是外置MOSFET的柵極電荷損耗。原則上MOSFET的柵極是不流過電流的,但需要用來驅動柵極電容的電荷,這會成為損耗。需要同時考慮高邊和低邊。

PCOIL是輸出電感的DCR、直流電阻帶來的傳導損耗。

將這些損耗全部加在一起就是同步整流降壓轉換器的損耗。

損耗合計P=PONH+PONL+PSWH+Pdead_time+PIC+PGATE+PCOIL

PONH:高邊MOSFET導通時的導通電阻帶來的傳導損耗
PONL:低邊MOSFET導通時的導通電阻帶來的傳導損耗
PSWH:開關損耗
Pdead_time:死區時間損耗
PIC:自身功率損耗
PGATE:柵極電荷損耗
PCOIL:電感的DCR帶來的傳導損耗

在下一篇文章中將單獨探討每個損耗。

審核編輯:湯梓紅

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