ZHCSIH5C june 2018 – may 2023 BQ25713 , BQ25713B
PRODUCTION DATA
四个外部 N 沟道 MOSFET 用于同步开关电池充电器。栅极驱动器在内部集成到具有 6V 栅极驱动电压的 IC 中。对于 19V 至 20V 输入电压,首选 30V 或更高额定电压的 MOSFET。
品质因数 (FOM) 通常用于根据导通损耗和开关损耗之间的权衡来选择合适的 MOSFET。对于顶部 MOSFET,FOM 定义为 MOSFET 导通电阻 RDS(ON) 与栅漏电荷 QGD 的乘积。对于底部 MOSFET,FOM 定义为 MOSFET 导通电阻 RDS(ON) 与总栅极电荷 QG 的乘积。
FOM 值越低,总功率损耗越低。通常,在相同的封装尺寸下,较低的 RDS(ON) 具有较高的成本。
顶部 MOSFET 损耗包括导通损耗和开关损耗。它是占空比 (D=VOUT/VIN)、充电电流 (ICHG)、MOSFET 导通电阻 (RDS(ON))、输入电压 (VIN)、开关频率 (fS)、导通时间 (ton) 和关断时间 (toff) 的函数:
第一项表示导通损耗。通常,MOSFET RDS(ON) 在结温升高 100°C 时增加 50%。第二项表示开关损耗。MOSFET 导通时间和关断时间的计算公式如下:
其中 Qsw 是开关电荷,Ion 是导通栅极驱动电流,Ioff 是关断栅极驱动电流。如果 MOSFET 数据表中未给出开关电荷,则可通过栅漏电荷 (QGD) 和栅源电荷 (QGS) 来估算开关电荷:
可通过栅极驱动器的 REGN 电压 (VREGN)、MOSFET 平坦电压 (Vplt)、总导通栅极电阻 (Ron) 和关断栅极电阻 (Roff) 来估算栅极驱动电流:
当底部 MOSFET 在同步连续导通模式下运行时,其导通损耗的计算公式如下:
当充电器在非同步模式下运行时,底部 MOSFET 关断。因此,所有续流电流都流过底部 MOSFET 的体二极管。体二极管功率损耗取决于其正向压降 (VF)、非同步模式充电电流 (INONSYNC) 和占空比 (D)。
对于 10mΩ 充电电流检测电阻,非同步模式下的最大充电电流可达 0.25A,如果电池电压低于 2.5V,则可达 0.5A。当电池电压最低时,占空比最小。选择具有能够承载最大非同步模式充电电流的内部肖特基二极管或体二极管的底部 MOSFET。