同步整流降壓轉換器的閘極電荷損耗

2019.08.07

重點

・閘極電荷損耗是由MOSFET的Qg（閘極電荷總量）引起的損耗。

・如果MOSFET的Qg相同，則損耗主要取決於切換頻率。

本文將探討功率切換MOSFET的閘極驅動相關的損耗，即下圖的高側和低側切換的“PGATE”所示部分。

閘極電荷損耗

閘極電荷損耗是由該例中外接MOSFET的Qg（閘極電荷總量）引起的損耗。當MOSFET切換時，電源IC的閘極驅動器向MOSFET的寄生電容充電（向閘極注入電荷）而產生這種損耗（參見下圖）。這不僅是切換電源，也是將MOSFET用作功率切換的應用中共同面臨的探討事項。

損耗是MOSFET的Qg乘以驅動器電壓和切換頻率的值。Qg請參考所使用的MOSFET的技術規格書。驅動器電壓或者實測，或者參考IC的技術規格書。

從該公式可以看出，只要Qg相同，則切換頻率越高損耗越大。從提供MOSFET所需的VGS的角度看，驅動器電壓不會因電路或IC而有太大差異。MOSFET的選型和切換頻率因電路設計而異，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，這裡給出了切換的波形，但沒有表示閘極電荷損耗之處。

下一篇文章計畫介紹電感的DCR帶來的損耗。

【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。

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