ZHCY127C january   2023  – april 2023 LMQ61460-Q1 , TPS54319 , TPS62088 , TPS82671 , UCC12040 , UCC12050

 

  1.   内容概览
  2.   Authors
  3.   3
  4.   什么是功率密度?
  5.   限制功率密度的因素有哪些?
  6.   限制功率密度的因素:开关损耗
  7.   关键限制因素 1:与充电有关的损耗
  8.   关键限制因素 2:反向恢复损耗
  9.   关键限制因素 3:导通和关断损耗
  10.   限制功率密度的因素:热性能
  11.   如何突破限制功率密度的障碍
  12.   开关损耗创新
  13.   封装散热创新
  14.   先进的电路设计创新
  15.   集成创新
  16.   结语
  17.   附加材料

关键限制因素 3:导通和关断损耗

寄生环路电感会导致许多与开关相关的损耗,这会大大降低效率。让我们再次以通过高侧 MOSFET 传导电感电流的降压转换器为例。关闭高侧开关会中断通过寄生电感的电流。瞬态电流 (di/dt) 以及寄生环路电感会引起电压尖峰。di/dt 值越高,开关损耗越低,从而导致器件电压应力越高。在某些关断速度下,降压转换器高侧开关会发生击穿。因此,您必须审慎地控制开关速度,最大限度地提高效率,同时将直流/直流转换器放置在安全工作区域内。有关详细信息,请参阅应用手册了解高输出电流和高温下工作的 SOA 曲线

此外,降低高侧 MOSFET 的漏极电荷也会导致其上出现额外的电压尖峰,这是因为作为电感/电容网络的一部分,用于吸收寄生环路电感中所存储能量的电容较小。这带来了另一个挑战,因此最好是将漏极电荷保持在尽可能低的水平,以减少前面提到的与电荷相关的损耗。要减轻与这些寄生效应相关的总损耗,通常需要减少环路电感本身,同时采用其他栅极驱动器技术。