KOKY024C january   2023  – april 2023 LMQ61460-Q1 , TPS54319 , TPS62088 , TPS82671 , UCC12040 , UCC12050

 

  1.   한눈에 보기
  2.   Authors
  3.   3
  4.   전력 밀도란?
  5.   전력 밀도를 제한하는 요소는?
  6.   전력 밀도를 제한하는 요소: 스위칭 손실
  7.   주요 제한 요소 1: 전하 관련 손실
  8.   주요 제한 요소 2: 역복구 손실
  9.   주요 제한 요소 3: 턴온 및 턴오프 손실
  10.   전력 밀도를 제한하는 요소: 열 성능
  11.   전력 밀도의 장애물을 무너뜨리는 방법
  12.   스위칭 손실 혁신
  13.   패키지 열 혁신
  14.   고급 회로 설계 혁신
  15.   통합 혁신
  16.   결론
  17.   추가 리소스

주요 제한 요소 3: 턴온 및 턴오프 손실

기생 루프 인덕턴스는 많은 스위칭 관련 손실을 유발할 수 있으며, 이로 인해 효율성이 크게 떨어질 수 있습니다. 다시 한 번 인덕터 전류를 전도하는 고압측 MOSFET가 포함된 벅 컨버터를 예로 들겠습니다. 고압측 스위치를 끄면 기생 인덕턴스를 통한 전류가 인터럽트됩니다. 기생 루프 인덕턴스와 함께 과도 전류(di/dt)가 전압 스파이크를 유도합니다. di/dt가 높으면 스위칭 손실이 적고, 장치 전압 강도가 증가합니다. 일부 턴오프 속도에서는 벅 컨버터 고압측 스위치에 중단이 발생할 것입니다. 따라서 DC/DC 컨버터가 안전한 작동 영역에서 작동하는 상태에서 효율성을 극대화하려면 스위칭 속도를 세심하게 조절해야 합니다. 자세한 내용은 애플리케이션 노트 고출력 전류 및 온도에서 작동하는 SOA 곡선 이해를 참조하십시오.

추가로 고압측 MOSFET의 드레인 전하를 감소시키면 인덕터-커패시터 네트워크의 일부분으로 기생 루프 인덕턴스에 보관된 에너지를 흡수할 커패시턴스가 적은 것을 고려할 때 추가 전압 스파이크가 발생할 수 있습니다. 이로 인해 추가적인 문제가 발생하므로 드레인 전하를 가급적 낮게 유지하여 이전에 언급한 전하 관련 손실을 줄이는 것이 최선입니다. 이러한 기생 관련 전체 손실을 완화하려면 다른 게이트 드라이버 기술을 적용하면서 루프 인덕턴스 자체를 줄여야 합니다.