DC-DC｜評估篇
同步整流降壓轉換器的損耗
2019.05.23
重點
・同步整流降壓轉換器的損耗是各部位損耗之和。
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。然後，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。關於發生位置，用紅色簡稱來表示。
PONH是高側MOSFET導通時的導通電阻帶來的傳導損耗，也稱為“導通損耗”。
PONL是低側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。當高側和低側MOSFET同時導通時，VIN和GND處於接近短路的狀態，並流過稱為“直通電流”等的過電流。為了避免這種情況，幾乎所有的控制IC在高側和低側的導通/關斷開關時，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（在這裡為功率電晶體外接同步整流降壓轉換器用控制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是外接MOSFET的閘極電荷損耗。原則上MOSFET的閘極是不流過電流的，但需要用來驅動閘極電容的電荷，這會成為損耗。需要同時考慮高側和低側。
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：高側MOSFET導通時的導通電阻帶來的傳導損耗
PONL：低側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：IC自身功率損耗
PGATE：閘極電荷損耗
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。
【下載資料】 探討降壓型DCDC轉換器的損耗
本資料可讓大家理解同步整流型降壓DC/DC轉換器的損耗。內容涵蓋了損耗定義、與發熱之間的關係、電路損耗計算公式、熱計算範例、應用與損耗之間的關係等。
DC-DC
基礎篇
- 升壓型DC-DC轉換器的最大輸出電流 －前言－
- 升壓型DC-DC轉換器關斷時的工作
- 升壓電源負載短路引發的問題及其保護電路 －前言－
- 降低升壓電源輸出中的開關雜訊 －前言－
- 升壓型DC-DC轉換器的輸出漣波電壓 －前言－
- 開關穩壓器的基礎
- 輸入輸出電壓和元件常數對最大輸出電流的影響
- 線性穩壓器的基礎
- 總整理
- 電源電路的七大標配：從低雜訊型到升壓型！
- 何謂DC/DC轉換器？
設計編
評估篇
應用篇
- 使用線性穩壓器的電源設計要點
- 案例1：手工焊接導致IC和週邊元件受損
- 何謂LDO線性穩壓器的並聯
- 線性穩壓器的簡易穩定性優化方法 —前言—
- 使用通用電源IC實現電源時序控制的電路
- 使用浮接型線性穩壓器進行電源設計時的要點 —前言—
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