使用TI的串联电容降压转换器进行设计：高频挑战

大家好！ 欢迎参加 TI 关于串联电容器降压 转换器的培训。 我是 TI 的直流解决方案团队系统工程师 Pradeep Shenoy。 在这一集中，我们将解决高频挑战。 在高频下操作降压转换器的 一项主要挑战是开关损耗。 当您想提高开关频率时， 开关损耗也会增加。 这是因为开关损耗 与频率成正比。 正如您在左上方的降压转换器图像中所见， 每当您打开和关闭任意 标记为 Q1 和 Q2 的电源开关时， 都会有一些开关损耗。 下面是几个分量。 一个主要分量是每个半导体设备中 电压和电流波形的重叠。 开关转换期间发生的电压和电流 重叠将导致 一定量的功率损耗。 还有其他开关损耗分量， 例如，反向恢复损耗、寄生开关电容 以及死区损耗。 所有这些开关损耗分量均可 随开关频率扩展。 因此，当尝试在较高频率下 操作开关转换器时，面临的主要挑战是， 开关损耗将变得非常大， 转换器效率将变得非常低。 在高频及高转换率下操作传统降压 转换器的另一项主要挑战是， 导通时间极短。 让我们以输入和输出 均为 12 伏的典型应用为例。 电压转换比为 10 比 1。 现在，让我们假设您要操作 大约 5 兆赫的降压转换器。 即，200微秒的周期。 这意味着您的高侧开关 Q1 在 此 10 比 1 电压转换比应用中 需要接通 20 纳秒。 这是非常短的一段时间。 并且很难使用可控制、可预测的 方式打开和关闭电源组。 因此，这导致目前市场上大多数 高频转换器具有低转换率，通常为 低输入电压及低于 1 安培的 低电流。 本集到此结束。 有关 TI 串联电容器降压转换器的更多培训， 请访问ti.com/seriescap。