电源设计小贴士31：同步降压MOSFET电阻比的正确选择

课程目录
相关资源
课程笔记

课时1：电源设计小贴士31：同步降压MOSFET电阻比的正确选择

课程介绍共计1课时，4分33秒

在这篇《电源设计小贴士》中，我们将研究在同步降压功率级中如何对传导功耗进行折中处理，而其与占空比和 FET 电阻比有关。进行这种折中处理可得到一个用于 FET 选择的非常有用的起始点。通常，作为设计过程的一个组成部分，您会有一套包括了输入电压范围和期望输出电压的规范，并且需要选择一些 FET。另外，如果您是一名 IC 设计人员，则您还会有一定的预算，其规定了 FET 成本或者封装尺寸。这两种输入会帮助您选择总 MOSFET 芯片面积。之后，这些输入可用于对各个 FET 面积进行效率方面的优化。

图 1 传导损耗与 FET 电阻比和占空比相关

首先，FET 电阻与其面积成反比例关系。因此，如果为 FET 分配一定的总面积，同时您让高侧面积更大（旨在降低其电阻），则低侧的面积必须减小，而其电阻增加。其次，高侧和低侧 FET 导电时间的百分比与 VOUT/VIN 的转换比相关，其首先等于高侧占空比 (D)。高侧 FET 导通 D 百分比时间，而剩余 (1-D) 百分比时间由低侧 FET 导通。图 1 显示了标准化的传导损耗，其与专用于高侧 FET 的 FET 面积百分比（X 轴）以及转换因数（曲线）相关。很明显，某个设定转换比率条件下，可在高侧和低侧之间实现最佳芯片面积分配，这时总传导损耗最小。低转换比率条件下，请使用较小的高侧 FET。反之，高转换比率时，请在顶部使用更多的 FET。面积分配至关重要，因为如果输出增加至 3.6V，则针对 12V：1.2V 转换比率（10% 占空比）进行优化的电路，其传导损耗会增加 30%，而如果输出进一步增加至 6V，则传导损耗会增加近 80%。最后，需要指出的是，50% 高侧面积分配时所有曲线都经过同一个点。这是因为两个 FET 电阻在这一点相等。

图 2 存在一个基于转换比率的最佳面积比
注意：电阻比与面积比成反比

通过图 1，我们知道 50% 转换比率时出现最佳传导损耗极值。但是，在其他转换比率条件下，可以将损耗降至这一水平以下。附录 1 给出了进行这种优化的数学计算方法，而图 2 显示了其计算结果。即使在极低的转换比率条件下，FET 芯片面积的很大一部分都应该用于高侧 FET。高转换比率时同样如此；应该有很大一部分面积用于低侧。这些结果是对这一问题的初步研究，其并未包括如高侧和低侧FET之间的各种具体电阻值，开关速度的影响，或者对这种芯片面积进行封装相关的成本和电阻等诸多方面。但是，它为确定 FET 之间的电阻比提供了一个良好的开端，并且应会在FET选择方面实现更好的整体折中。

下次，我们将讨论如何确定 SEPIC 所用耦合电感的漏电感要求，敬请期待。本文及其他电源解决方案的更多详情，请访问：www.ti.com.cn/power。

附录：图 2 的推导过程

将高侧面积比总 FET 面积定义为 . (注意：其为电阻比的倒数。) 让上面的方程式等于零，然后代入。

图 1 传导损耗与 FET 电阻比和占空比相关

图 2 存在一个基于转换比率的最佳面积比
注意：电阻比与面积比成反比

下次，我们将讨论如何确定 SEPIC 所用耦合电感的漏电感要求，敬请期待。本文及其他电源解决方案的更多详情，请访问：www.ti.com.cn/power。

附录：图 2 的推导过程

将高侧面积比总 FET 面积定义为 . (注意：其为电阻比的倒数。) 让上面的方程式等于零，然后代入。

展开

猜你喜欢换一换

推荐帖子

LIN通信问题: 调试LIN通信时，发现发送数据寄存器（LINTDy）的值和接收数据寄存器（LINRDy）的值一样，请问这个正常吗？另外，采用轮询发送数据时，也会触发接收中断，有没有人碰到这种问题哇？ ...; 喜鹊王子 TI技术论坛

DSP学习的三个阶段: 研究生期间断断续续做过TI  DSP研究，从一个对嵌入式一点也没有了解的新手到快毕业时完成一个自认为满意的项目，其中走过很多弯路，现在把我对DSP学习的心得和一些参考文献列出来，可能对初学者具有帮助。    实验室用的是一款闻亭的DM642开发板，当时这款开发板还比较新，国内中文资料很少，而且闻亭但是的例子程序均是采用TI的原程序，不像合众达的例子程序容易...; ohahaha DSP 与 ARM 处理器

【对比方案赛】+ 为WENENCH设计做的准备： PCB，同时提供交流：成本价5元: 本帖最后由 dontium 于 2014-6-26 15:22 编辑手里有的TI的电源IC中，还有几片没有PCB，准备以后再打板。这是TPS54360的PCB ：没调好焦距再照：空的PCB板：这是TPS62200的PCB 这是TPS54340的PCB，和54360一样：这是TLV62130的PCB：还有其它有关TI的电源IC的PCB没有...; dontium 模拟与混合信号

求解，关于430串口程序的简单编程: 其程序想实现的功能是由串口助手向msp430发送字符，串口助手返回所发的字符，但看不到返回的字符，各位大神们求解 XT2=8MHz，9600通讯的波特率其程序如下 #include #define uchar unsigned char void main( void ) {   WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;  &nbs...; yueyongyuejin 微控制器 MCU