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2019.07.24 DC/DC

同步整流降壓轉換器的開關損耗

損耗探討

上一篇文章中探討了同步整流降壓轉換器的功率開關–輸出端MOSFET的傳導損耗。本文將探討開關節點產生的開關損耗。

20170912_graf_10

  • 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

開關損耗

顧名思義,開關損耗就是開關工作相關的損耗。在這裡使用PSWH這個符號來表示。

簡單地說,同步整流降壓轉換器的同步開關(高側+低側)是對VIN和GND電壓進行開關(ON/OFF),該暫態時間的功率乘以開關頻率後的值即開關損耗。請參考下列波形圖的LX。順便提一下,完全ON或OFF期間的損耗是此前的文章中介紹過的傳導損耗。

PSWH可通過下列公式計算出來。

20170912_graf_11

以上升和下降時間為底邊、以VIN為高度的三角形部分的功率是損耗功率。上升/下降越快,暫態時間的損耗越少,但由於存在開關頻率的因素,要想降低開關損耗,必須考慮到開關的暫態時間和開關頻率這兩種因素。

下一篇文章將介紹死區時間的損耗。

重點:

・同步整流降壓轉換器的開關損耗可通過開關的過渡時間及其期間的功率和開關頻率來計算。

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