本文開始探討同步整流降壓轉(zhuǎn)換器的損耗。首先,我們來看一下同步整流降壓轉(zhuǎn)換器發(fā)生損耗的部位。然后,會(huì)對(duì)各部位的損耗進(jìn)行探討。
同步整流降壓轉(zhuǎn)換器的損耗發(fā)生部位
下面是同步整流降壓轉(zhuǎn)換器的電路簡(jiǎn)圖以及發(fā)生損耗的位置。關(guān)于發(fā)生位置,用紅色簡(jiǎn)稱來表示。
PONH是高邊MOSFET導(dǎo)通時(shí)的導(dǎo)通電阻帶來的傳導(dǎo)損耗,也稱為“導(dǎo)通損耗”。
PONL是低邊MOSFET導(dǎo)通時(shí)的導(dǎo)通電阻帶來的傳導(dǎo)損耗。
PSWH是MOSFET的開關(guān)損耗。
Pdead_time是死區(qū)時(shí)間損耗。當(dāng)高邊和低邊MOSFET同時(shí)導(dǎo)通時(shí),VIN和GND處于接近短路的狀態(tài),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(dǎo)通/關(guān)斷切換時(shí),都會(huì)設(shè)有兩者都關(guān)斷的一點(diǎn)點(diǎn)時(shí)間,這就是“死區(qū)時(shí)間”。為了安全起見是需要死區(qū)時(shí)間的,但會(huì)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(zhuǎn)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(qū)動(dòng)?xùn)艠O電容的電荷,這會(huì)成為損耗。需要同時(shí)考慮高邊和低邊。
PCOIL是輸出電感的DCR、直流電阻帶來的傳導(dǎo)損耗。
將這些損耗全部加在一起就是同步整流降壓轉(zhuǎn)換器的損耗。
損耗合計(jì)P=PONH+PONL+PSWH+Pdead_time+PIC+PGATE+PCOIL
PONH:高邊MOSFET導(dǎo)通時(shí)的導(dǎo)通電阻帶來的傳導(dǎo)損耗
PONL:低邊MOSFET導(dǎo)通時(shí)的導(dǎo)通電阻帶來的傳導(dǎo)損耗
PSWH:開關(guān)損耗
Pdead_time:死區(qū)時(shí)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(dǎo)損耗
在下一篇文章中將單獨(dú)探討每個(gè)損耗。
評(píng)論