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【R课堂】DC/DC 评估篇③同步整流降压转换器的传导损耗

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发表于 2024-4-25 08:00:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
上一篇文章中,我们了解了同步整流降压转换器的损耗发生位置,并介绍了转换器整体的损耗是各部位的损耗之和。从本文开始将探讨各部位的损耗计算方法。本文介绍功率开关–输出端MOSFET的传导损耗。

MOSFET的传导损耗

MOSFET的传导损耗
PONH:高边MOSFET导通时的导通电阻带来的传导损耗
PONL:低边MOSFET导通时的导通电阻带来的传导损耗
PSWH:开关损耗
Pdead_time:死区时间损耗
PIC:IC自身功率损耗
PGATE:栅极电荷损耗
PCOIL:电感的DCR带来的传导损耗


输出端MOSFET的传导损耗
输出端MOSFET的传导损耗是高边和低边MOSFET导通时的导通电阻(RDS(ON))带来的,也称为“导通损耗”。在这里使用以下符号来表示。
PONH:高边MOSFET导通时的导通电阻带来的传导损耗
PONL:低边MOSFET导通时的导通电阻带来的传导损耗
导通电阻是表示MOSFET特性的重要参数之一,并且MOSFET一定存在导通电阻。因此显而易见,具有电阻的导体中会有电流流过,而这部分会产生损耗。
下面来求MOSFET的传导损耗。下面电路图中的IONH(红色)表示高边MOSFET导通时的电流。IONL(蓝色)为低边MOSFET导通时的电流。波形图中的LX是开关节点的电压波形,IONH和IONL是伴随着开关的各电流波形,IL是电感电流,这是一个标准型示例。

输出端MOSFET的传导损耗

输出端MOSFET的传导损耗
开关节点波形的红色部分表示流过IONH,蓝色部分表示流过IONL。也就是说,这期间流过MOSFET的电流和MOSFET的导通电阻带来的功率损耗成为各自的传导损耗。以下为计算公式示例。

计算公式示例

计算公式示例
可以看出,结果是根据欧姆定律,I2、R乘以导通期间后的值。电流模型使用了平均电流Io。


有奖问答:在同步整流中,高边开关导通时________,低边导通时高边会关断。
Tips: 点击阅读全文获得答案
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