其中D == 占空比

 

對于LM2673這樣的非同步設備，在MOSFET關(guān)閉時(shí)，二極管被正向偏置。在此期間，電感電流通過(guò)輸出電容、負載和正向偏置二極管。負載電流流過(guò)二極管產(chǎn)生的功率耗散可以用公式2表示：

 

 

其中VF是選定二極管的正向電壓降。

 

除了集成MOSFET與環(huán)流二極管中的傳導損耗，電感器中也有傳導損耗，因為每一個(gè)電感器都有有限的直流電阻（DCR），即線(xiàn)圈中導線(xiàn)的電阻。公式3表示電感器中的功率耗散：

 

 

傳導損耗取決于負載電流。負載增大時(shí)，MOSFET中的傳導損耗會(huì )增加，而且是主要損耗因素。傳導損耗加上開(kāi)關(guān)、驅動(dòng)和低壓差線(xiàn)性穩壓器（LDO）損耗會(huì )產(chǎn)生很多的熱量，增加集成電路（IC）的結溫。增加的結溫可以用公式4表示：

 

 

其中ICTj是IC的結溫，TA是環(huán)境溫度，θJA是IC到空氣的熱阻，ICPd是IC中總功率耗散。

 

MOSFET的RDSON通常有一個(gè)溫度系數(RdsonTco)。當IC的結溫升高時(shí)，RDSON會(huì )在溫度系數的基礎上超出額定值。數據表可能不含有這一參數，而TI的WEBENCH® Power Designer軟件可以提供這一信息，用以計算設計效率，讓計算結果更精確。公式5可以根據結溫調整RDSON：

 

 

其中RdsonNom是 RDSON的額定值，可以在數據表中找到。

 

RDSON的增加取決于設備的散熱性能和結溫。不正確的散熱可以導致RDSON的大幅增加，引起最大負載效率的大幅下降。當IC的連接焊盤(pán)（DAP）與IC板上的焊接不正確時(shí)，就會(huì )出現上述情況。

 

計算損耗是一個(gè)迭代過(guò)程。在每一次迭代計算IC功率損耗時(shí)，都需要評估結溫和相應的RDSON，以得到精確的效率結果。WEBENCH Power Designer能很好的處理這一過(guò)程；還能顯示被動(dòng)元件損耗的計算結果。了解這些損耗是非常重要的，因為這可以幫助選擇正確的元件和DC/DC穩壓器，以保持良好的效率?，F在，總傳導損耗可以用公式6表示：

 

 

有了上述所有損耗，公式7對其進(jìn)行加總得到總損耗：

 

 

公式8是得到的DC/DC穩壓器設計效率：

 

 

圖1是LM2673在不同輸入電壓時(shí)的負載電流曲線(xiàn)對應的整體效率?？梢宰⒁獾截撦d電流低時(shí)，效率會(huì )變差；從文章的第1和第2部分可以知道，這是開(kāi)關(guān)損耗以及驅動(dòng)與LDO的損耗造成的。還需注意在最大負載電流時(shí)，輸入電壓 (VIN)越高效率越低，這是因為電壓越高開(kāi)關(guān)損耗就越高。負載電流在1A以上時(shí)，低VIN效率會(huì )相對較高，因為開(kāi)關(guān)損耗降低。

 

圖1：LM2673效率

 

至此，我的關(guān)于數據表中效率的三篇博客文章就全部結束了?，F在，你應當能夠理解DC/DC穩壓器設計中不同元件的損耗。根據你的應用需求，你現在可以清楚地確定何時(shí)選擇DC/DC穩壓器及其開(kāi)關(guān)頻率、散熱電路板空間，以及何時(shí)選擇二極管和電感器等被動(dòng)元件。選擇一個(gè)易電源DC/DC穩壓器，在WEBENCH Power Designer中開(kāi)始進(jìn)行設計吧。

 

 

免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在于傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問(wèn)題，請聯(lián)系小編進(jìn)行處理。

 

推薦閱讀：