六个外部 N 沟道 MOSFET 用于同步开关电池充电器。栅极驱动器集成到具有 5V 栅极驱动电压的 IC 中。根据不同的输入电压和应用位置，MOSFET 击穿电压 (BV_DSS) 额定值如表 8-7 所示。5mm*6mm 封装的 MOSFET 是改善热性能的首选，而 3.3mm*3.3mm 封装的 MOSFET 则是在设计中提高功率密度的首选。

品质因数 (FOM) 通常用于根据导通损耗和开关损耗之间的权衡来选择合适的 MOSFET。对于顶部 MOSFET，FOM 定义为 MOSFET 导通电阻 R_DS(ON) 与栅漏电荷 Q_GD 的乘积。对于底部 MOSFET，FOM 定义为 MOSFET 导通电阻 R_DS(ON) 与总栅极电荷 Q_G 的乘积。

FOM 值越低，总功率损耗越低。通常，在相同的封装尺寸下，较低的 R_DS(ON) 具有较高的成本。

顶部 MOSFET 损耗包括导通损耗和开关损耗。以降压模式运行为例，功率损耗是占空比 (D=V_OUT/V_IN)、充电电流 (I_CHG)、MOSFET 导通电阻 (R_{DS(ON)_top})、输入电压 (V_IN)、开关频率 (f_S)、开通时间 (t_on) 和关断时间 (t_off) 的函数：

• I_{L_DC} 是降压模式下的平均电感器直流电流；
• I_ripple 是电感器电流纹波峰峰值；

第一项 P_{con_top} 表示直接的导通损耗。第二项 P_{sw_top} 表示顶部 MOSFET 中的多个开关损耗项，包括电压和电流重叠损耗 (P_{IV_top})、MOSFET 寄生输出电容损耗 (P_{Qoss_top}) 和栅极驱动损耗 (P_{Gate_top})。计算电压和电流重叠损耗 (P_{IV_top})：

• t_on 是 MOSFET 开通时间，即 V_DS 从 V_IN 到几乎为零的下降时间（MOSFET 开启导通电压）；
• t_off 是 MOSFET 关断时间，即 I_DS 从 I_peak 到零的下降时间；

MOSFET 导通时间和关断时间的计算公式如下：

方程式 14.

其中 Q_sw 是开关电荷，I_on 是导通栅极驱动电流，I_off 是关断栅极驱动电流。如果 MOSFET 数据表中未给出开关电荷，则可通过栅漏电荷 (Q_GD) 和栅源电荷 (Q_GS) 来估算开关电荷：

可通过栅极驱动器的 REGN 电压 (V_REGN)、MOSFET 平坦电压 (V_plt)、总导通栅极电阻 (R_on) 和关断栅极电阻 (R_off) 来估算栅极驱动电流：

方程式 16.

计算顶部 MOSFET 寄生输出电容损耗 (P_{Qoss_top})：

• Q_oss 是 MOSFET 寄生输出电荷，可以在 MOSFET 数据表中找到；

计算顶部 MOSFET 栅极驱动损耗 (P_{Gate_top})：

• Q_{Gate_top} 是顶部 MOSFET 栅极电荷，可在 MOSFET 数据表中找到；
• 请注意，此处使用 V_IN 而不是 6V 的实际栅极驱动电压，因为 6V 的栅极驱动是在降压模式下基于 LDO 通过 V_IN 生成的，当使用 V_IN 进行栅极驱动损耗计算时，所有与栅极驱动相关的损耗都被考虑在内。

底部 MOSFET 损耗还包括导通损耗和开关损耗：

第一项 P_{con_bottom} 表示直接的导通损耗。第二项 P_{sw_bottom} 表示底部 MOSFET 中的多个开关损耗项，包括反向恢复损耗 (P_{RR_bottom})、死区时间体二极管导通损耗 (P_{Dead_bottom}) 和栅极驱动损耗 (P_{Gate_bottom})。下面提供了详细计算：

• Q_rr 是底部 MOSFET 反向恢复电荷，可在 MOSFET 数据表中找到；

• V_F 是体二极管正向导通压降；
• t_{dead_rise} 是顶部和底部 MOSFET 之间的 SW 上升沿死区时间，约为 20 ns；
• t_{dead_fall} 是顶部和底部 MOSFET 之间的 SW 下降沿死区时间，约为 20 ns；

P_{Gate_bottom} 可以遵循与顶部 MOSFET 栅极驱动损耗计算方法相同的方法（请参阅方程式 18）。

N 沟道 MOSFET 用于电池充电 BATFET。栅极驱动器在内部集成到具有 5V 栅极驱动电压的 IC 中。30V 或更高电压等级的 MOSFET 是理想选择，N 沟道 MOSFET 的 Ciss 应选择小于 6nF。