ZHCY127C january 2023 – april 2023 LMQ61460-Q1 , TPS54319 , TPS62088 , TPS82671 , UCC12040 , UCC12050
盡管增加開關(guān)頻率可以提高功率密度，但在目前，電源轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率通常不高于兆赫茲范圍，這是因為：開關(guān)頻率的增加會帶來不良副作用，也會導(dǎo)致開關(guān)損耗增加和相關(guān)的溫升。這主要是由一些主要的開關(guān)損耗引起的。
要了解這些開關(guān)損耗，我們有必要首先介紹一些行業(yè)術(shù)語。在半導(dǎo)體器件中，與該器件相關(guān)的電荷量通常與導(dǎo)通狀態(tài)電阻有關(guān)。較低的電阻會導(dǎo)致較高的柵極電荷和寄生電容。電阻和電荷的這種權(quán)衡通常通過 RQ FoM 進(jìn)行量化，RQ FoM 定義為器件的導(dǎo)通電阻乘以總電荷，其中總電荷是指必須提供給端子以在工作電壓下開關(guān)器件所需的電荷。此外，器件為達(dá)到目標(biāo)電阻所占用的面積通常稱為電阻與面積的乘積 (Rsp)。您可以通過減少金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管 (MOSFET) 的導(dǎo)通狀態(tài)電阻 (RDS(on)) 來降低傳導(dǎo)損耗。然而，減少導(dǎo)通狀態(tài)電阻也將導(dǎo)致與器件開關(guān)相關(guān)的損耗增加，并增加裸片總面積和成本。
根據(jù)實現(xiàn)和應(yīng)用的不同，不同的開關(guān)損耗對總體功率損耗的影響可能會有所不同。有關(guān)每種類型損耗的更多詳細(xì)信息，請參閱應(yīng)用手冊同步降壓轉(zhuǎn)換器的功率損耗計算和共源電感注意事項。出于闡述本文觀點的目的，我們來看一個降壓轉(zhuǎn)換器示例，并重點介紹與每個損耗分量相關(guān)的關(guān)鍵限制因素。