(DC/DC) 同步整流降压转换器的损耗

跳跃的开发板

本文开始探讨同步整流降压转换器的损耗。首先，我们来看一下同步整流降压转换器发生损耗的部位。然后，会对各部位的损耗进行探讨。
同步整流降压转换器的损耗发生部位
下面是同步整流降压转换器的电路简图以及发生损耗的位置。关于发生位置，用红色简称来表示。

PONH是高边MOSFET导通时的导通电阻带来的传导损耗，也称为“导通损耗”。
PONL是低边MOSFET导通时的导通电阻带来的传导损耗。
PSWH是MOSFET的开关损耗。
Pdead_time是死区时间损耗。当高边和低边MOSFET同时导通时，VIN和GND处于接近短路的状态，并流过称为“直通电流”等的过电流。为了避免这种情况，几乎所有的控制器IC在高边和低边的导通/关断切换时，都会设有两者都关断的一点点时间，这就是“死区时间”。为了安全起见是需要死区时间的，但会成为损耗。
PIC是电源用IC（在这里为功率晶体管外置同步整流降压转换器用控制器IC）的电源电流。基本上是IC本身消耗的电流，是自身消耗电流。
PGATE是外置MOSFET的栅极电荷损耗。原则上MOSFET的栅极是不流过电流的，但需要用来驱动栅极电容的电荷，这会成为损耗。需要同时考虑高边和低边。
PCOIL是输出电感的DCR、直流电阻带来的传导损耗。
将这些损耗全部加在一起就是同步整流降压转换器的损耗。
损耗合计P＝PONH＋PONL＋PSWH＋Pdead_time＋PIC＋PGATE＋PCOIL
        &emspONH：高边MOSFET导通时的导通电阻带来的传导损耗
        &emspONL：低边MOSFET导通时的导通电阻带来的传导损耗
        &emspSWH：开关损耗
        &emspdead_time：死区时间损耗
        &emspIC：自身功率损耗
        &emspGATE：栅极电荷损耗
        &emspCOIL：电感的DCR带来的传导损耗
在下一篇文章中将单独探讨每个损耗。

关键要点:

・同步整流降压转换器的损耗是各部位损耗之和。