ZHCSNL6 March 2022 LM5143
PRODUCTION DATA
功率 MOSFET 的选择对直流/直流稳压器性能有很大影响。具有低导通电阻 RDS(on) 的 MOSFET 可以减少导通损耗,而低寄生电容则可以缩短转换时间和降低开关损耗。通常,MOSFET 的 RDS(on) 越小,栅极电荷和输出电荷(分别为 QG 和 QOSS)就越大,反之亦然。因此,RDS(on) 和 QG 的乘积通常指定为 MOSFET 品质因数。给定封装的低热阻确保 MOSFET 功率损耗不会导致 MOSFET 芯片温度过高。
在 LM5143 应用中,影响功率 MOSFET 选择的主要参数如下:
表 10-1 中所示的公式总结了一个通道的 MOSFET 相关功率损耗,其中后缀 1 和 2 分别表示高侧和低侧 MOSFET 参数。虽然这里考虑了电感器纹波电流带来的影响,但却不包括与寄生电感和 SW 节点振铃相关的损耗等二阶损耗模式。请查看 LM5143 快速入门计算器。该计算器可从 LM5143 米6体育平台手机版_好二三四文件夹下载,以协助计算功率损耗。
功率损耗模式 | 高侧 MOSFET | 低侧 MOSFET |
---|---|---|
MOSFET 导通(2)(3) | ||
MOSFET 开关 | 可忽略 | |
MOSFET 栅极驱动(1) | ||
MOSFET 输出电荷(4) | 可忽略 | |
体二极管 导通 |
不适用 | |
体二极管 反向恢复(5) |
高侧(控制)MOSFET 在 PWM 导通时间(或 D 间隔)期间承载电感器电流,通常会导致大多数的开关损耗,因此务必要选择能够平衡导通损耗和开关损耗的高侧 MOSFET。高侧 MOSFET 的总功率损耗是以下几项之和:
当高侧 MOSFET 关断时(或 1–D 间隔),低侧(同步)MOSFET 承载电感器电流。低侧 MOSFET 开关损耗可以忽略不计,因为它在零电压处进行切换。在转换死区时间期间,电流仅进行换向(从通道到体二极管),反之亦然。当两个 MOSFET 都关断时,LM5143 及其自适应栅极驱动时序会最大限度地减少体二极管导通损耗。此类损耗与开关频率直接成正比。
在高降压比应用中,低侧 MOSFET 会在开关周期的大多数时候承载电流。因此,若要获得高效率,必须针对 RDS(on) 优化低侧 MOSFET。如果导通损耗过大或目标 RDS(on) 低于单个 MOSFET 中的可用电阻,请并联两个低侧 MOSFET。低侧 MOSFET 的总功率损耗等于以下几项损耗之和:通道导通损耗、体二极管导通损耗,以及通常情况下体二极管反向恢复所导致的净损耗的三分之一。LM5143 非常适合用于驱动 TI 的NexFET™ 功率 MOSFET 米6体育平台手机版_好二三四系列。