DC/DC轉換器數據表――計算系統損耗

歡迎回到DC/DC轉換器數據表博客系列。在本系列最后一期文章中，我將討論DC/DC穩壓器元件的傳導損耗。

傳導損耗是由設備寄生電阻阻礙直流電流在DC/DC轉換器中的傳導產生的。傳導損耗與占空比有直接關系。當集成上橋臂MOSFET打開后，負載電流就會從其中通過。漏-源通道電阻(RDSON)產生的功率耗散可以用公式1表示：

其中D = = 占空比

對于LM2673這樣的非同步設備，在集成MOSFET關閉時，二極管被正向偏置。在此期間，電感電流通過輸出電容器、負載和正向偏置二極管降低。負載電流流過二極管產生的功率耗散可以用公式2表示：

其中VF是選定二極管的正向電壓降。

除了集成MOSFET與鉗位二極管中的傳導損耗，電感器中也有傳導損耗，因為每一個電感器都有有限的直流電阻(DCR)，即線圈中導線的電阻。公式3表示電感器中的功率耗散：

傳導損耗取決于負載電流。負載增大時，MOSFET中的傳導損耗會增加，而且是主要損耗因素。傳導損耗及開關、驅動和內部低壓差線性穩壓器(LDO)的損耗會產生很多的熱量，增加集成電路(IC)的結溫。增加的結溫可以用公式4表示：

其中ICTj是IC的結溫，TA是環境溫度，θJA是IC到空氣的熱阻，ICPd是IC中總功率耗散。