驅動器 IC 的總功率耗散可通過以下元件進行估算。
- 方程式 11 所示為因靜態電流 IGVDD 和 IBST 而產生的靜態功率損耗 PQC。
方程式 11. PQC = VGVDD × IGVDD + (VGVDD – VF) × IBST = 12V × 0.43mA + (12V – 0.6V) × 0.15mA = 6.87mW
- 方程式 12 所示為因高側漏電流 IBSTS 而產生的電平轉換器損耗 PIBSTS。
方程式 12. PIBSTS = VBST × IBSTS × D = 72V × 0.033mA × 0.95 = 2.26mW
其中
- 方程式 13 所示為因 FET 柵極電荷 QG 而產生的動態損耗 PQG1&2。
方程式 13.
其中
- QG = FET 柵極總電荷
- fSW = 開關頻率
- RGD_R = 上拉和下拉電阻的平均值
- RGATE = 外部柵極驅動電阻
- RGFET_INT = 內部 FET 柵極電阻
- 電平轉換器動態損耗 PLS,受高側開關期間每個開關周期中所需的電平轉換器電荷影響。為簡化該示例,假設寄生電荷 QP 的值為 2.5nC,如方程式 14 所示。
方程式 14. PLS = VBST × QP × fSW = 72V × 2.5nC × 50kHz = 9mW
在此示例中,所有損耗總計 27mW,等于柵極驅動器的總損耗。對于帶自舉二極管的柵極驅動器,還應估算自舉二極管內的損耗。二極管正向導通損耗等于平均正向壓降與平均正向電流的乘積。
方程式 15 估算了器件在給定環境溫度下允許的最大功率損耗。
方程式 15.
其中
- PMAX = 柵極驅動器器件允許的最大功率損耗
- TJ = 結溫
- TA = 環境溫度
- RθJA = 結至環境熱阻
數據表的熱性能信息 表中總結了驅動器封裝的熱指標。有關熱性能信息表的詳細信息,請參閱德州儀器 (TI) 應用手冊半導體和 IC 封裝熱指標。