DRV7167A 器件的总功率耗散是高侧和低侧栅极驱动器损耗、自举功率损耗以及 GaN FET 开关和导通损耗的总和。

栅极驱动器损耗是由 GaN FET 寄生电容的充电和放电引起的。使用 方程式 8 估算损耗。

其中

• Q_G = 栅极电荷
• f_SW = 开关频率
• GVDD 引脚上的 GVDD = 偏置电源
• V_BOOT = BOOT-HS 引脚上的电压

自举电路通过自举 FET 导通电阻器为自举电容器充电时会耗散功率。此损耗与频率成正比。栅极驱动器中存在一些由内部驱动器级引起的额外损耗。

GaN FET 引起的功率损耗可分为导通损耗和开关损耗。导通损耗是阻性损耗，使用 方程式 9 计算得出。

其中

• R_DS(on)HS = 工作 T_J 时的高侧 GaN FET 导通电阻。
• R_DS(on)LS = 工作 T_J 时的低侧 GaN FET 导通电阻。
• I_RMS(HS) = 高侧 GaN FET RMS 电流。
• I_RMS(LS) = 低侧 GaN FET RMS 电流。

使用 方程式 10 计算一阶开关损耗，其中可通过将 V_M 除以硬开关 FET 的 RDXX 电阻器设置的压摆率 (V/ns) 来估算出 t_TR。

其中

• t_{TR_R} = 从开到关以及从关到开的开关节点切换时间之和。
• C_OSS(TR) = 每个 GaN FET 的输出电容。

有关开关损耗的详细计算，请参阅 E_ON 和 E_OFF 值。软开关 GaN FET 会在死区时间内进入第三象限。使用 方程式 11 计算第三象限损耗。

其中

• V_SD = 第三象限电压。
• I_LOAD = 软开关 FET 中的电流。
• f_SW = 开关频率。
• t_3rd = GaN FET 保持在第三象限内的时间。此公式假设 LS FET 导通之前和 LS FET 关断之后的第三象限时间相同。

开关频率直接影响器件功率耗散。尽管 DRV7167A 器件的栅极驱动器能够以高达 500kHz 的频率驱动 GaN FET，但仍需仔细考虑该器件的运行条件，以确认条件符合建议的工作温度规格。BLDC 电机驱动器等硬开关拓扑往往比软开关应用产生更多损耗和自发热量。

驱动器损耗、自举损耗以及 GaN FET 开关和导通损耗之和就是器件的总功率损耗。精心设计电路板布局布线，在电源焊盘（VM 和 PGND）附近设置足够数量的散热过孔，可实现封装的理想功率耗散。带气流的顶面安装散热器也可以改善封装的功率耗散。确认驱动动器和 GaN FET 中的功率损耗保持低于封装在工作温度下的最大功率耗散限值。