ZHDU074 March   2026

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
      1. 2.2.1  控制逻辑
      2. 2.2.2  开关电源
        1. 2.2.2.1 计算方法：D
        2. 2.2.2.2 计算方法： 1 – D
        3. 2.2.2.3 计算方法： D + (1 – D)
      3. 2.2.3  传播延迟
      4. 2.2.4  MOSFET 选择
      5. 2.2.5  反激式或续流二极管的选择
      6. 2.2.6  检测电阻的选择
      7. 2.2.7  输入电容的选择
      8. 2.2.8  输出电容选型
      9. 2.2.9  设计示例 #1：单 RSENSE 配置
      10. 2.2.10 设计示例 #2：双 RSENSE 配置
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 TPSI31P1-Q1
      2. 2.3.2 TPS7A49
  9. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求
    2. 3.2 测试设置
    3. 3.3 测试结果
  10. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 BOM
      3. 4.1.3 PCB 布局建议
        1. 4.1.3.1 使用大型回路平面以约束电磁场
        2. 4.1.3.2 尽可能地缩短高 diL/dt 环路长度以控制振荡和 EMI
        3. 4.1.3.3 尽可能减小 SW 节点面积以改善振铃和噪声
        4. 4.1.3.4 尽量减小电感器焊盘以限制寄生电容耦合
        5. 4.1.3.5 高压爬电距离和电气间隙
        6. 4.1.3.6 布局图
    2. 4.2 工具
    3. 4.3 文档支持
    4. 4.4 支持资源
    5. 4.5 商标
  11. 5关于作者

2.2.4 MOSFET 选择

优先选择具有最低 QG 的 MOSFET，从而尽可能地降低驱动器电流需求。MOSFET 的导通电阻 (RON) 通常与 MOSFET 的总栅极电荷成反比。选择栅极电荷较低的 MOSFET 通常会导致较高的热损耗，因为 PDIS = I2 × RON。由于预充电是瞬态事件（< 1 秒），因此与稳态相比，MOSFET 可以处理更高的功率耗散。根据瞬态热阻，1 层铜箔表面积 73.8mm2（封装）图像（位于热阻数据：TO263-5 应用手册中），采用单层封装尺寸的铜箔表面积的 TO263 封装具有 74.7°C/W 的稳态热阻 (RTH)。但是，在 1s 脉冲下，热阻会降至 7.2°C/W。考虑到热阻和功率耗散，方程式 8 展示了 MOSFET 封装的温升。

方程式 8. T F I N A L = P D I S × R T H + T A M B I E N T

图 2-5 展示了典型的 MOSFET 导通行为。

TIDA-050082 典型的 MOSFET 导通过程图 2-5 典型的 MOSFET 导通过程

其中

  • t0 至 t1：CGS 从零充电到 VGS(th)。VDS 或 IDS 无变化。
  • t1 至 t2：CGS 已达到阈值电压以开始导通，因此 IDS 上升到满负载电流。VDS 无变化。
  • t2 至 t3：米勒平坦区域 VGS 相对平坦，VDS 下降。
  • t3 至 t4：VGS 上升到米勒平坦区域以上，VDS 下降，并随着 V GS 的进一步升高而略微降低。

确保驱动器输出轨 (VDDH) 保持在米勒平坦区域以上。当 MOSFET 在 t1 – t2 和 t2 – t3 区域（米勒平坦区域）运行时，会产生高功耗。为了获得最佳性能，MOSFET 应在 t3 – t4 区域运行以实现最低导通电阻 (RON)。