ZHCSXP9A March 2020 – January 2025 BQ24800
PRODUCTION DATA
- 1
- 1 特性
- 2 應用
- 3 說明
- 4 引腳配置和功能
- 5 規格
- 6 詳細說明
- 7 應用和實施
- 8 電源相關建議
- 9 布局
- 10器件和文檔支持
- 11修訂歷史記錄
- 12機械、封裝和可訂購信息
7.2.1.2.11 功率 MOSFET 選擇
兩個外部 N 溝道 MOSFET 用于同步開關電池充電器。柵極驅動器在內部集成到具有 6V 柵極驅動電壓的 IC 中。對于 19-20V 輸入電壓，首選 30V 或更高額定電壓的 MOSFET。
品質因數 (FOM) 通常用于根據導通損耗和開關損耗之間的權衡來選擇合適的 MOSFET。對于頂部 MOSFET，FOM 定義為 MOSFET 導通電阻 RDS(ON) 與柵漏電荷 QGD 的乘積。對于底部 MOSFET，FOM 定義為 MOSFET 導通電阻 RDS(ON) 與總柵極電荷 QG 的乘積。
FOM 值越低，總功率損耗越低。通常，在相同的封裝尺寸下，較低的 RDS(ON) 具有較高的成本。
頂部 MOSFET 損耗包括導通損耗和開關損耗。它是占空比 (D=VOUT/VIN)、充電電流 (ICHG)、MOSFET 導通電阻 (RDS(ON))、輸入電壓 (VIN)、開關頻率 (fS)、導通時間 (ton) 和關斷時間 (toff) 的函數：
第一項表示導通損耗。通常，MOSFET RDS(ON) 在結溫升高 100°C 時增加 50%。第二項表示開關損耗。MOSFET 導通時間和關斷時間的計算公式如下：
其中 Qsw 是開關電荷，Ion 是導通柵極驅動電流，Ioff 是關斷柵極驅動電流。如果 MOSFET 數據表中未給出開關電荷，則可通過柵漏電荷 (QGD) 和柵源電荷 (QGS) 來估算開關電荷：
可通過柵極驅動器的 REGN 電壓 (VREGN)、MOSFET 平坦電壓 (Vplt)、總導通柵極電阻 (Ron) 和關斷柵極電阻 (Roff) 來估算柵極驅動電流：
當底部 MOSFET 在同步連續導通模式下運行時，其導通損耗的計算公式如下：
當充電器在非同步模式下運行時，底部 MOSFET 關斷。因此，所有續流電流都流過底部 MOSFET 的體二極管。體二極管功率損耗取決于其正向壓降 (VF)、非同步模式充電電流 (INONSYNC) 和占空比 (D)。
對于 10mΩ 充電電流檢測電阻，非同步模式下的最大充電電流可達 0.25A，如果電池電壓低于 2.5V，則可達 0.5A。當電池電壓最低時，占空比最小。選擇具有能夠承載最大非同步模式充電電流的內部肖特基二極管或體二極管的底部 MOSFET。