ZHCABM8D June 2011 – March 2022 UCC28950 , UCC28950-Q1 , UCC28951 , UCC28951-Q1

9 选择 FET QE 和 QF

应根据电流和电压额定值以及功耗选择同步 FET，以满足设计效率目标。这可能是一个试错过程。我们从 Fairchild 选择了一个经过评估的 75V、120A FET（器件型号为 FDP032N08），看看它们是否可以用于同步 FET QE 和 QF，以实现我们的效率目标。在估计总 FET 损耗和功率预算后，确定这些 FET 可用于本设计。

Equation59.

Q E_{g} = 152 n C

Equation60.

R_{d s (o n ） Q E} = 3.2 m Ω

将根据应用中的以下数据计算平均 FET C_OSS (C_{OSS_QE_AVG})：C_OSS (C_{OSS_SPEC}) 的数据表参数，用于测量 C_{OSS_SPEC} 的漏源电压 (V_{ds_spec})，以及设计中将施加于 FET 的最大漏源电压 (V_dsQE)。

FET QE 和 QF 断开时的电压：

Equation61.

V_{d s Q E} = \frac{{2 \times V}_{I N M A X}}{a 1} \approx 39 V

FET 数据表中用于指定和测试 FET C_OSS 的电压：

Equation62.

V_{d s_s p e c} = 25 V

FET 数据表中指定的输出电容：

Equation63.

C_{O S S_S P E C} = 1810 p F

平均 QE 和 QF C_OSS [2]：

Equation64.

C_{O S S_Q E_A V G} = C_{O S S_S P E C} \sqrt{\frac{V_{d s Q E}}{V_{d s_s p e c}}} \approx 1.6 n F

QE 和 QF 均方根电流：

Equation65.

I_{Q E_R M S} = I_{S R M S} = 36.0 A

为了估算 FET 开关损耗，需要研究 FET 数据表中的 V_g 与 Q_g 曲线。首先，需要确定给定 V_DS 的米勒平坦区开始时的栅极电荷 (QE_{MILLER_MIN}) 和米勒平坦区结束时的栅极电荷 (QE_{MILLER_MAX})。

图 9-1 QE 和 QF FET 的 V_g 与 Q_g 关系图

米勒平坦区结束时的最大栅极电荷：

Equation66.

Q E_{M I L L E R_M A X} \approx 100 n C

米勒平坦区开始时的最小栅极电荷：

Equation67.

Q E_{M I L L E R_M I N} \approx 52 n C

注：

本设计中的 FET 由 UCC27324 设置驱动，以驱动 4A (I_P) 的栅极驱动电流。

Equation68.

I_{P} \approx 4 A

估计的 FET V_ds 上升和下降时间：

Equation69.

t_{r} \approx t_{f} = \frac{100 n C - 52 n C}{\frac{I_{P}}{2}} = \frac{48 n C}{\frac{4 A}{2}} \approx 24 n s

估算 QE 和 QF FET 损耗 (P_QE)：

Equation70.

P_{Q E} = {I_{Q E_R M S}}^{2} \times R_{d s (o n ） Q E} + \frac{P_{O U T}}{V_{O U T}} \times V_{d s Q E} (t_{r} + t_{f}) \frac{f_{s}}{2} + 2 \times C_{O S S_Q E_A V G} \times {V_{d s Q E}}^{2} \frac{f_{s}}{2} + 2 \times Q_{g Q E} \times V_{g Q E} \frac{f_{s}}{2}

Equation71.

P_{Q E} \approx 9.3 W

重新计算功率预算并检查剩余功率预算，以达到效率目标。

Equation72.

P_{B U D G E T} = P_{B U D G E T} - 2 \times P_{Q E} \approx 6.5 W