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同步整流降压转换器损耗有哪些

麦辣鸡腿堡 来源:网络整理 作者:网络整理 2024-02-26 15:26 次阅读

同步整流降压转换器是一种高效率的DC-DC转换器,它利用低导通电阻的功率MOSFET代替传统的二极管作为整流元件,以减少整流过程中的能量损耗。尽管同步整流技术可以显著提高转换效率,但在实际工作中仍存在一定的损耗。这些损耗主要包括以下几个方面:

导通损耗: 导通损耗发生在功率MOSFET导通时,电流通过其内部的导通电阻产生的热量。为了减小导通损耗,通常选择具有低RDS(on)(漏源导通电阻)的MOSFET。导通损耗与电流的平方和MOSFET的导通电阻成正比。

开关损耗开关损耗发生在MOSFET的开启和关闭过程中。在这两个过程中,MOSFET两端的电压和通过它的电流有一个重叠期,导致能量损失。为了减少开关损耗,可以采用具有快速开关特性的MOSFET,并通过优化栅极驱动电路来加快开关速度。

门驱动损耗: 门驱动损耗是指为MOSFET栅极充电和放电所消耗的能量。虽然这部分损耗相对较小,但在高频操作下可能会变得显著。为了减少门驱动损耗,可以采用低栅电荷的MOSFET,并优化栅极驱动电路的设计。

下图为同步整流降压转换器的电路简图以及发生损耗的位置。

20170711_graf_11

PONH是高边MOSFET导通时的导通电阻带来的传导损耗,也称为“导通损耗”。

PONL是低边MOSFET导通时的导通电阻带来的传导损耗。

PSWH是MOSFET的开关损耗。

总之,同步整流降压转换器的损耗涉及多个方面,通过仔细选择器件、优化设计和控制策略,可以显著提高转换器的效率,满足现代电子设备对能效的严格要求。

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