ZHCABU7 November 2021 LM5157 , LM5157-Q1 , LM51571-Q1 , LM5158 , LM5158-Q1 , LM51581 , LM51581-Q1
升压转换器的总损耗 (PTOTAL) 可以表示为以下损耗之和:器件中的损耗 (PIC,不包括功率 MOSFET 损耗)、MOSFET 功率损耗 (PQ)、二极管功率损耗 (PD)、电感器功率损耗 (PL) 和检测电阻中的损耗(PRS,请参阅下面的说明)。(PIC) 和 (PQ) 之和是转换器器件中的功率损耗,应设计在合理范围内,防止 IC 温升过大。
PIC 可分为栅极驱动损耗 (PG) 和静态电流导致的损耗 (PIQ)。
每种功率损耗的近似计算方法如下:
每种模式下的 IBIAS 值可在 LM5157x 和 LM5158x 数据表中找到。
PQ 可分为开关损耗 (PQ(SW)) 和导通损耗 (PQ(COND))。
每种功率损耗的近似计算方法如下:
tR 和 tF 是集成式功率 MOSFET 的上升和下降时间。ISUPPLY 是升压转换器的输入电源电流。
RDS(ON) 是 LM5157x 和 LM5158x 数据表中给出的 MOSFET 导通电阻。考虑自热导致的 RDS(ON) 增加。
PD 可以分为二极管导通损耗 (PVF) 和反向恢复损耗 (PRR)。
每种功率损耗的近似计算方法如下:
QRR 是二极管的反向恢复电荷,会在二极管数据表中指定。二极管的反向恢复特性对效率有很大影响,在高负载电压下尤其如此。
PL 是 DCR 损耗 (PDCR) 和交流磁芯损耗 (PAC) 之和。DCR 是电感器数据表中提到的电感器直流电阻。
每种功率损耗的近似计算方法如下:
∆I 是峰峰值电感器电流纹波。K、α 和 β 是磁芯相关因素、可由电感器制造商提供。
由于 LM5157x 和 LM5158x 中采用了电流检测技术,因此检测电阻和功率损耗 PRS 可以忽略不计。
电源转换器的效率可按照如下方式进行估计: