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[導(dǎo)讀]損失的能量會產(chǎn)生熱,因此必須在電路板上對其進行散熱處理,這樣便限制了緊湊型解決方案的誕生,同時也增加了延長平均無故障時間 (MTBF) 所需的散熱冷卻的成本。多年以來,點負載 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的最大工作頻率一直朝著

損失的能量會產(chǎn)生熱,因此必須在電路板上對其進行散熱處理,這樣便限制了緊湊型解決方案的誕生,同時也增加了延長平均無故障時間 (MTBF) 所需的散熱冷卻的成本。

多年以來,點負載 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的最大工作頻率一直朝著 1MHz 以上不斷升高,以使用更小的輸出電感和電容。這樣做的后果是柵驅(qū)動和開關(guān)損耗增加,其與降低效率的開關(guān)頻率成正比。許多設(shè)計人員轉(zhuǎn)而使用更低工作頻率,約 500kHz,旨在提高效率并解決最小導(dǎo)通時間限制問題。改進的工藝和封裝技術(shù)生產(chǎn)出了比前幾代產(chǎn)品漏-源導(dǎo)通電阻低 25% 的集成 MOSFET 新型單芯片和多芯片模塊。設(shè)計人員現(xiàn)在可以在不犧牲效率的條件下利用集成 MOSFET 提供的空間節(jié)省優(yōu)勢。例如,TI 的 TPS54620 使用小型 3.5x3.5mm 封裝通過一個 12V 電壓軌提供6A的電流,該封裝小于大多數(shù)要求外部 MOSFET 的高性能 DC/DC 控制器的尺寸。

如果電路板空間允許的話,則帶有外部 MOSFET 的 DC/DC 控制器可以通過更低的電阻 MOSFET 來提高效率。請考慮低品質(zhì)因數(shù)的功率 MOSFET,或者被柵極電荷倍增的導(dǎo)通電阻。一個最佳柵極電荷性能的 MOSFET 和一個傳統(tǒng) MOSFET 之間的功率耗差隨開關(guān)頻率漸增而越來越大。例如,含NEXFETTM 技術(shù)的功率MOSFET 可以提供 2 – 5 % 效率增益,因為門極充電和導(dǎo)通電阻特性改善了。

傳統(tǒng)上而言,使用 OR-ing 功率二極管是組合電池備用或冗余電源來確保無線應(yīng)用可靠性的一種簡單方法。而使用 MOSFET 代替則可提供更高的效率,因為 MOSFET 的壓降比二極管要低得多。例如,相比 OR-ing 二極管,通過使用 OR-ing FET 控制器,一個 12-V、5-A 的應(yīng)用可節(jié)省多達 5W 的功耗。一個 12-V、20-A 的應(yīng)用可節(jié)省 15W 的功耗。TPS2410 是一款全功能型 OR-ing FET 控制器,其可控制 0.8~16.5V 的電源軌。

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