在电源设计领域,BUCK 电路是至关重要的组成部分。深入理解 BUCK 功率参数,尤其是开关管功率损耗,是优化电路设计、提升系统性能的关键所在。今天,就让我们一同揭开 BUCK 功率参数中开关管功率损耗的神秘面纱。
1、开关管功率损耗有哪些
图 3.69同步降压转换器的功率损耗
(1) 导通损耗 Conduction loss
当 MOSFET 开关管导通时,电流流经其导通电阻(Rds(on)),根据公式 P = I² × R,会产生导通损耗。例如,若导通电阻为 0.1Ω,导通电流为 10A,则导通损耗为 10W。导通电阻受温度影响较大,温度升高,导通电阻也会相应增加,进而导致导通损耗增大。
(2) 截止损耗
在截止状态,开关管承受较高的电压,但电流截止。截止损耗主要由漏电流引起,漏电流与开关管的材料、结构和温度有关。一般来说,漏电流较小,截止损耗相对较低,但在高温环境下,漏电流会显著增加,截止损耗也不容忽视。
(3) 开关损耗 Switching-loss
开关损耗是开关管在开关过程中产生的损耗。当开关管由截止转为导通时,电压和电流存在重叠时间,同样,在由导通转为截止时,也会出现电压和电流重叠现象。开关损耗与开关频率、电压和电流的变化率密切相关。
(4) 栅极驱动损耗 Gate charge loss
402