DCDC基礎(chǔ)(13)-- Buck電路的損耗有哪些?(記一次面試經(jīng)歷)
這個問題呢在面試時候被問過一次,所以有了今天的選題,希望大家以后如果被提問,都能從容面對。還記得去年視頻面試上海的一家外資公司,覺得外企穩(wěn)定,福利待遇方面都還行,于是就有了接下來的面試經(jīng)歷。面試總共分2輪(也可能會3輪),第一輪HR面,都是一些基礎(chǔ)問題,為什么考慮新的機會(每家必問),現(xiàn)有薪資以及跳槽漲幅,為什么換城市等等;第二輪技術(shù)面,兩個面試官看上去50歲左右,給人的感覺經(jīng)驗非常豐富,在公司內(nèi)應(yīng)該屬于專家級別了。面試開始首先自我介紹了一下以前的項目經(jīng)驗,順便也吹噓了一下擅長什么;接下來就是提問環(huán)節(jié)(可以自由發(fā)揮了),可能這家公司的產(chǎn)品DCDC用的比較多,正好我簡歷里也介紹了這部分項目經(jīng)歷,所以問題圍繞DCDC展開,先問了一下Buck電路的原理,這個我早有準備,沒有懸念輕松拿下,然后又問我Buck電路的損耗,其實這個問題我是沒有考慮過的,想了想Buck的效率通常在85%以上,我只知道導(dǎo)通時MOS管有個Rdson,阻值幾十毫歐,于是就說了這個,我自己都感覺太小,這才多大的損耗??!當時就感覺要掛!可惜了我前面1個小時的努力,哈哈。果不其然,等了幾天沒有下文,可能也與我一直從事射頻工作有直接聯(lián)系,不過我也不可能去追問HR,找工作本來就是雙向協(xié)商的,你給我offer,我還不一定去呢。
其實對于這個問題,正常情況下80%的人不會去想DCDC的損耗在哪里,工程上項目時間緊,如果FAE推薦的電路不出問題,基本就會PASS這部分,去查看其他風(fēng)險點,所以一些細節(jié)是考慮不到的。面試過后我也問了我前同事,他做過一段時間的電源,和我想的一樣,平時主要關(guān)心電源的EMI指標和效率問題,損耗第一個是在MOS管選型時候用到,就是Rdson,第二個是電感電容選型的ESR損耗。
其實仔細思考下還是很容易得出正確答案的,之前為什么沒答出來,我也總結(jié)了一下:面試的時候需要快速給出正確答案,這對候選人的考驗相當大,需要平時大量的案例積累,如果沒有這方面的知識儲備,面試過程節(jié)奏快、時間緊,相對企業(yè)而言候選人也比較弱勢,心理壓力大無法正常思考的,所以答錯很正常!
言歸正傳,Buck電路的損耗有哪些?
如下圖所示,非同步Buck電路由MOS管、電感、續(xù)流二極管以及芯片內(nèi)部邏輯電路組成。
理想情況下,我們在聊電路原理以及EMI等問題的時候,不會去考慮MOS管死區(qū)時間、開關(guān)速度,電感交直流阻抗,電容ESR/ESL,二極管的開關(guān)導(dǎo)通損耗以及Buck芯片的耗電,但這就是損耗的主要來源,此處由于開源電源的低頻特性忽略PCB板的寄生參數(shù)。
查閱資料發(fā)現(xiàn)已經(jīng)有很多博主定量估算過DCDC所有的損耗,是一種工程近似的方法。不過像這種面試的場景,時間寶貴,只需要定性分析,共3種情況:
1.導(dǎo)通時,損耗主要由MOS管Q、L和C產(chǎn)生,MOS管導(dǎo)通電阻Rdson與L、C的交直流阻抗(jwL+1/jwc+DCR)損耗之和。
2.截止時,損耗主要由二極管D、L和C產(chǎn)生,二極管的壓降(ΔU*I)與L、C的交直流阻抗損耗之和。
3.開關(guān)瞬間,如下圖所示,Ton時主要由MOS管開通損耗與二極管的關(guān)斷損耗之和;Toff時,主要是MOS管關(guān)斷損耗(波形與MOS管打開時相反)。