PSW(on)=VIN×I/2×(t3+t1)×1/T?(24)
转换器的开关频率为fSW=1/T,MOSFET的关断特性与开启时类似。总开关损耗可由公式25计算:
PSW=VIN×1/T×(Imin/2×ton+Imax/ 2×toff)。。。。。。(25)
开关时间将取决于驱动器的电流驱动能力和MOSFET的闸极电阻,假设开启和关断时的驱动电流相等,则开关时间为tSW=QG/Idrive
LTC3851 tSW可由公式26估算:
tSW=QG×Rdrive/(Vdrive–VGS(th))。。。(26)
控制器的Rdrive约为2欧姆,与其有关的电压是驱动器电压INTVCC–V(th)。
小讯号MOSFET转换/散热效率俱优
显而易见,小讯号MOSFET适合中等功率DC-DC转换,若闸极-源极电压为4.5伏特,可提供15毫欧姆的RDSon,对SOT457元件而言,这是非常小的电阻,可提供更优异的电源转换效率,再加上採用铜片引线框架,让封装尺寸缩小,亦可具有良好散热性能。
图10是一张热成像照片,说明此一参考设计的DC-DC转换器PCB的输出电流为6安培,并将电压从10伏特降为1.5伏特,由于工作週期低至0.15,低端开关比高端开关散发更大的热量;而该元件的温度约为80℃,可推断结点温度Tj通常比封装表面高5?10℃,故本测试中,Tj低于90℃。
图10 内建DC-DC转换器的PCB热成像照片
高效率中等功率DC-DC转换器可采用小讯号MOSFET设计,P通道MOSFET作为高端开关,与萧特基二极体共同组成简单转换器,其中,萧特基二极体须具低正向电压,採用紧凑型扁平功率封装,若还须进一步提升效率,则要改採同步DC-DC转换器。
本文关键字:转换器 综合-其它,单片机-工控设备 - 综合-其它