ZHCSIH7B july 2018 – april 2023 BQ25710
PRODUCTION DATA
四個(gè)外部 N 溝道 MOSFET 用于同步開(kāi)關(guān)電池充電器。柵極驅(qū)動(dòng)器在內(nèi)部集成到具有 6V 柵極驅(qū)動(dòng)電壓的 IC 中。對(duì)于 19V 至 20V 輸入電壓,首選 30V 或更高額定電壓的 MOSFET。
品質(zhì)因數(shù) (FOM) 通常用于根據(jù)導(dǎo)通損耗和開(kāi)關(guān)損耗之間的權(quán)衡來(lái)選擇合適的 MOSFET。對(duì)于頂部 MOSFET,F(xiàn)OM 定義為 MOSFET 導(dǎo)通電阻 RDS(ON) 與柵漏電荷 QGD 的乘積。對(duì)于底部 MOSFET,F(xiàn)OM 定義為 MOSFET 導(dǎo)通電阻 RDS(ON) 與總柵極電荷 QG 的乘積。
FOM 值越低,總功率損耗越低。通常,在相同的封裝尺寸下,較低的 RDS(ON) 具有較高的成本。
頂部 MOSFET 損耗包括導(dǎo)通損耗和開(kāi)關(guān)損耗。它是占空比 (D=VOUT/VIN)、充電電流 (ICHG)、MOSFET 導(dǎo)通電阻 (RDS(ON))、輸入電壓 (VIN)、開(kāi)關(guān)頻率 (fS)、導(dǎo)通時(shí)間 (ton) 和關(guān)斷時(shí)間 (toff) 的函數(shù):
第一項(xiàng)表示導(dǎo)通損耗。通常,MOSFET RDS(ON) 在結(jié)溫升高 100°C 時(shí)增加 50%。第二項(xiàng)表示開(kāi)關(guān)損耗。MOSFET 導(dǎo)通時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間的計(jì)算公式如下:
其中 Qsw 是開(kāi)關(guān)電荷,Ion 是導(dǎo)通柵極驅(qū)動(dòng)電流,Ioff 是關(guān)斷柵極驅(qū)動(dòng)電流。如果 MOSFET 數(shù)據(jù)表中未給出開(kāi)關(guān)電荷,則可通過(guò)柵漏電荷 (QGD) 和柵源電荷 (QGS) 來(lái)估算開(kāi)關(guān)電荷:
可通過(guò)柵極驅(qū)動(dòng)器的 REGN 電壓 (VREGN)、MOSFET 平坦電壓 (Vplt)、總導(dǎo)通柵極電阻 (Ron) 和關(guān)斷柵極電阻 (Roff) 來(lái)估算柵極驅(qū)動(dòng)電流:
當(dāng)?shù)撞?MOSFET 在同步連續(xù)導(dǎo)通模式下運(yùn)行時(shí),其導(dǎo)通損耗的計(jì)算公式如下:
當(dāng)充電器在非同步模式下運(yùn)行時(shí),底部 MOSFET 關(guān)斷。因此,所有續(xù)流電流都流過(guò)底部 MOSFET 的體二極管。體二極管功率損耗取決于其正向壓降 (VF)、非同步模式充電電流 (INONSYNC) 和占空比 (D)。
對(duì)于 10mΩ 充電電流檢測(cè)電阻,非同步模式下的最大充電電流可達(dá) 0.25A,如果電池電壓低于 2.5V,則可達(dá) 0.5A。當(dāng)電池電壓最低時(shí),占空比最小。選擇具有能夠承載最大非同步模式充電電流的內(nèi)部肖特基二極管或體二極管的底部 MOSFET。