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就DC-DC转换器使用的各元件的损耗计算方法进行说明。
DC-DC转换器的损耗中,影响较大的因素具体如下:
除此之外,还有FET的栅极电荷损耗、控制IC的动作损耗、电容器的ESR引起的固定损耗等。
FET开关的损耗包括导通损耗(Pon)与开关损耗(Pr、Pf)。
开关元件FET的导通损耗发生在FET导通时,具体算式如下:
如果使用Rds(ON)小的FET,导通损耗就小,但通常由于各代FET的Rds(ON)×Ciss(FET输入电容)固定,因此若 Rds(ON)变小,Ciss反而会增大,从而会影响到后述的开关损耗。 因此,应根据电源规格,选择具有理想特性的FET。
假设电压和电流呈直线上升,可用以下算式简单地计算损耗。
线圈的损耗包括绕线引起的铜损与芯材引起的铁损。
DC损耗(PLDCR)的产生则与负载电流的平方成正比。 低负载时电流较小,因此DC损耗也较小,而负载电流增加时,DC损耗也将大幅增加。
另一方面,流过线圈的电流的AC成分取决于输入、输出电压和频率。因此,即使负载电流发生变化,AC损耗量也不会出现较大的变化。(另外,由于AC损耗的计算比较复杂,在此不做讲解)
因此,在低负载范围内AC损耗将起决定性作用,而在高负载范围内,DC损耗则起决定性作用。
Murata's step-down DC-DC charge pump module has received the Green/Eco Award in the China Top 10 Power Award