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时间:2021/9/29 阅读:1010 关键词:MOS场效应管
优化SR MOS场效应管的效率
必须找到开关损耗与导通损耗之间的最佳平衡点。
在轻负载条件下,RDS(on)导通损耗占总功耗的比例极低。
在这种情况下,在整个负载范围内基本保持不变的开关损耗是主要损耗。
但,当输出电流较高时,导通损耗则成为最主要的损耗,其占总功耗的比例也最高,如下图所示:
功耗构成与输出电流的关系
在选择最适当的MOS场效应管时,必须特别注意RDS(on) 的取值范围。
如下图所示:
功耗与RDS(on)值的关系
当RDS(on)超出最优值时,总功耗将随RDS(on)的提高而线性增加。
当RDS(on) 降至低于最优值时,总功耗也会因输出电容的快速增加而急剧上升。
如上图,可实现最低功耗的RDS(on)值范围相当宽。
当RDS(on)在1毫欧姆至3毫欧姆范围内时,总功耗始终大致相同。
但,在此范围之外,RDS(on)仅下降0.5毫欧姆,便会令总功耗提高一倍,从而严重降低电源转换器的效率。
对于优化SR,另一个重要的问题是正确选择MOSFET封装。
只要将TO-220封装替换为SuperSO8封装即可实现效率提升。
原因:SuperSO8封装的电阻占总RDS(on)的比例更低。
在降低RDS(on)的同时,保持输出电容不变,能够降低FOMQoss。
FOMQoss是特定MOSFET解决方案的性能指标(FOMQoss= RDS(on) * Qoss)。
因此,降低FOMQoss可以降低开关损耗,从而提高系统能效。