GERY013C january 2023 – april 2023 LMQ61460-Q1 , TPS54319 , TPS62088 , TPS82671 , UCC12040 , UCC12050

Begrenzungsfaktor Nr. 1: Ladungsbezogene Verluste

Bei jedem festgeschalteten DC/DC-Wandler benötigt das Laden und Entladen von parasitären Kapazitäten im System eine gewisse Menge Energie. Für eine gegebene Schalttechnik und Nennspannung werden diese Verluste nach Gleichung 2 und Gleichung 3 wie folgt geschätzt:

Gleichung 2.

P_{S W} = \frac{1}{2} \times C_{D S} \times {(V_{D S})}^{2} {\times f}_{S W}

Gleichung 3.

P_{G A T E} = Q_{G} \times V_{G} {\times f}_{S W}

C_DS ist die Drain-Source-Kapazität des MOSFET
V_DS ist die Drain-Source-Spannung des MOSFET
f_SW ist die Schaltfrequenz
Q_G ist die Gate-Ladung
V_G ist die Gate-Source-Spannung

Wie aus Gleichung 2 und Gleichung 3 hervorgeht, können diese Verluste vor allem durch die Verringerung der Schaltfrequenz gemindert (nicht erwünscht), die ladungsbedingten FoMs (QG und CDS) des MOSFET verbessert oder ein Kompromiss zwischen Leitungsverlusten und Schaltverlusten gefunden werden.