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DC/DC評估篇損耗探討-同步整流降壓轉(zhuǎn)換器的柵極電荷損耗

王銀喜 ? 來源:hgimtk ? 作者:hgimtk ? 2023-02-23 10:40 ? 次閱讀

本文將探討功率開關(guān)MOSFET柵極驅(qū)動相關(guān)的損耗,即下圖的高邊和低邊開關(guān)的“PGATE”所示部分。

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柵極電荷損耗

柵極電荷損耗是由該例中外置MOSFET的Qg(柵極電荷總量)引起的損耗。當(dāng)MOSFET開關(guān)時,電源IC的柵極驅(qū)動器向MOSFET的寄生電容充電(向柵極注入電荷)而產(chǎn)生這種損耗(參見下圖)。這不僅是開關(guān)電源,也是將MOSFET用作功率開關(guān)的應(yīng)用中共同面臨的探討事項。

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損耗是MOSFET的Qg乘以驅(qū)動器電壓和開關(guān)頻率的值。Qg請參考所使用的MOSFET的技術(shù)規(guī)格書。驅(qū)動器電壓或者實測,或者參考IC的技術(shù)規(guī)格書。

從該公式可以看出,只要Qg相同,則開關(guān)頻率越高損耗越大。從提供MOSFET所需的VGS的角度看,驅(qū)動器電壓不會因電路或IC而有太大差異。MOSFET的選型和開關(guān)頻率因電路設(shè)計而異,因此,是非常重要的探討事項。

為了確保與其他部分之間的一致性,這里給出了開關(guān)的波形,但沒有表示柵極電荷損耗之處。

下一篇文章計劃介紹電感的DCR帶來的損耗。


審核編輯:湯梓紅

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