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同步整流降壓轉換器損耗有哪些

麥辣雞腿堡 ? 來源:網絡整理 ? 作者:網絡整理 ? 2024-02-26 15:26 ? 次閱讀

同步整流降壓轉換器是一種高效率的DC-DC轉換器,它利用低導通電阻的功率MOSFET代替傳統的二極管作為整流元件,以減少整流過程中的能量損耗。盡管同步整流技術可以顯著提高轉換效率,但在實際工作中仍存在一定的損耗。這些損耗主要包括以下幾個方面:

導通損耗: 導通損耗發生在功率MOSFET導通時,電流通過其內部的導通電阻產生的熱量。為了減小導通損耗,通常選擇具有低RDS(on)(漏源導通電阻)的MOSFET。導通損耗與電流的平方和MOSFET的導通電阻成正比。

開關損耗開關損耗發生在MOSFET的開啟和關閉過程中。在這兩個過程中,MOSFET兩端的電壓和通過它的電流有一個重疊期,導致能量損失。為了減少開關損耗,可以采用具有快速開關特性的MOSFET,并通過優化柵極驅動電路來加快開關速度。

門驅動損耗: 門驅動損耗是指為MOSFET柵極充電和放電所消耗的能量。雖然這部分損耗相對較小,但在高頻操作下可能會變得顯著。為了減少門驅動損耗,可以采用低柵電荷的MOSFET,并優化柵極驅動電路的設計。

下圖為同步整流降壓轉換器的電路簡圖以及發生損耗的位置。

20170711_graf_11

PONH是高邊MOSFET導通時的導通電阻帶來的傳導損耗,也稱為“導通損耗”。

PONL是低邊MOSFET導通時的導通電阻帶來的傳導損耗。

PSWH是MOSFET的開關損耗。

總之,同步整流降壓轉換器的損耗涉及多個方面,通過仔細選擇器件、優化設計和控制策略,可以顯著提高轉換器的效率,滿足現代電子設備對能效的嚴格要求。

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