NESY031C january   2023  – april 2023 LMQ61460-Q1 , TPS54319 , TPS62088 , TPS82671 , UCC12040 , UCC12050

 

  1.   摘要
  2.   Authors
  3.   3
  4.   什麼是功率密度?
  5.   限制功率密度的因素有哪些?
  6.   限制功率密度的因素:切換損耗
  7.   主要限制因素 1:電荷相關損耗
  8.   主要限制因素 2:反向復原損耗
  9.   主要限制因素 3:開啟和關閉損耗
  10.   限制功率密度的因素:熱性能
  11.   如何打破功率密度障礙
  12.   切換損耗創新
  13.   封裝熱創新
  14.   進階電路板設計創新
  15.   整合式創新
  16.   結論
  17.   其它資源

主要限制因素 1:電荷相關損耗

在任何採用硬性切換的 DC/DC 轉換器中,系統中的充電與放電寄生電容需要某種程度的能源。在給定切換技術與額定電壓的情況下,方程式 2方程式 3 計算損耗的方式如下:

方程式 2. P S W = 1 2 × C D S × V D S 2 × f S W
方程式 3. P G A T E = Q G × V G × f S W

其中

  • CDS 為 MOSFET 汲極至源極電容
  • VDS 為 MOSFET 汲極至源極電壓
  • fSW 是切換頻率
  • QG 是閘極電荷
  • VG 是閘極至源極電壓

您可從方程式 2方程式 3 中看到,減少損耗的主要方式為降低切換頻率 (不推薦) 以提升 MOSFET 電荷相關 FoM (QG 與 CDS),或在傳導損耗與切換損耗間進行權衡。