【電源設計小貼士31】:同步降壓MOSFET電阻比的正確選擇
發布時間:2013-03-04 責任編輯:hedyxing
【導讀】在這篇【電源設計小貼士】中,我們將研究在同步降壓功率級中如何對傳導功耗進行折中處理,而其與占空比和FET電阻比有關。進行這種折中處理可得到一個用於FET選擇的非常有用的起始點。
通常,作為設計過程的一個組成部分,您會有一套包括了輸入電壓範圍和期望輸出電壓的規範,並且需要選擇一些FET。另外,如果您是一名IC 設計人員,則您還會有一定的預算,其規定了FET成本或者封裝尺寸。這兩種輸入會幫助您選擇總 MOSFET芯片麵積。之後,這些輸入可用於對各個FET麵積進行效率方麵的優化。

圖1 傳導損耗與FET電阻比和占空比相關
首先,FET電阻與其麵積成反比例關係。因此,如果為FET分配一定的總麵積,同時您讓高側麵積更大(旨在降低其電阻),則低側的麵積必須減小,而其電阻增加。其次,高側和低側FET導電時間的百分比與VOUT/VIN的轉換比相關,其首先等於高側占空比(D)。高側FET導通D百分比時間,而剩餘(1-D)百分比時間由低側FET導通。圖1顯示了標準化的傳導損耗,其與專用於高側FET的FET麵積百分比(X 軸)以及轉換因數(曲線)xiangguan。henmingxian,mougeshedingzhuanhuanbilvtiaojianxia,kezaigaocehedicezhijianshixianzuijiaxinpianmianjifenpei,zheshizongchuandaosunhaozuixiao。dizhuanhuanbilvtiaojianxia,qingshiyongjiaoxiaodegaoceFET。反之,高轉換比率時,請在頂部使用更多的FET。麵積分配至關重要,因為如果輸出增加至3.6V,則針對12V:1.2V 轉換比率(10% 占空比)進行優化的電路,其傳導損耗會增加30%,而如果輸出進一步增加至6V,則傳導損耗會增加近80%。最後,需要指出的是,50% 高側麵積分配時所有曲線都經過同一個點。這是因為兩個FET電阻在這一點相等。

圖2 存在一個基於轉換比率的最佳麵積比
注意:電阻比與麵積比成反比
通過圖1,我們知道50%zhuanhuanbilvshichuxianzuijiachuandaosunhaojizhi。danshi,zaiqitazhuanhuanbilvtiaojianxia,keyijiangsunhaojiangzhizheyishuipingyixia。fulugeichulejinxingzhezhongyouhuadeshuxuejisuanfangfa,ertu2顯示了其計算結果。即使在極低的轉換比率條件下,FET芯片麵積的很大一部分都應該用於高側FET。高轉換比率時同樣如此;應該有很大一部分麵積用於低側。這些結果是對這一問題的初步研究,其並未包括如高側和低側FET之間的各種具體電阻值,開關速度的影響,或者對這種芯片麵積進行封裝相關的成本和電阻等諸多方麵。但是,它為確定FET之間的電阻比提供了一個良好的開端,並且應會在FET選擇方麵實現更好的整體折中。
附錄:圖2的推導過程

特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 2026藍牙亞洲大會暨展覽在深啟幕
- 維智捷發布中國願景
- 2秒啟動係統 • 資源受限下HMI最優解,米爾RK3506開發板× LVGL Demo演示
- H橋降壓-升壓電路中的交替控製與帶寬優化
- Tektronix 助力二維材料器件與芯片研究與創新
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
接口IC
介質電容
介質諧振器
金屬膜電阻
晶體濾波器
晶體諧振器
晶體振蕩器
晶閘管
精密電阻
精密工具
景佑能源
聚合物電容
君耀電子
開發工具
開關
開關電源
開關電源電路
開關二極管
開關三極管
科通
可變電容
可調電感
可控矽
空心線圈
控製變壓器
控製模塊
藍牙
藍牙4.0
藍牙模塊
浪湧保護器





