ZHCSQZ7 July 2025 LM25139-Q1
PRODUCTION DATA
功率 MOSFET 的選擇對(duì)直流/直流穩(wěn)壓器性能有很大影響。具有低導(dǎo)通電阻 RDS(on) 的 MOSFET 可以減少導(dǎo)通損耗,而低寄生電容則可以縮短轉(zhuǎn)換時(shí)間和降低開關(guān)損耗。通常,MOSFET 的 RDS(on) 越小,柵極電荷和輸出電荷(分別為 QG 和 QOSS)就越大,反之亦然。因此,RDS(on) 和 QG 的乘積通常指定為 MOSFET 品質(zhì)因數(shù)。給定封裝的低熱阻確保 MOSFET 功率損耗不會(huì)導(dǎo)致 MOSFET 芯片溫度過(guò)高。
在 LM25139-Q1 應(yīng)用中,影響功率 MOSFET 選擇的主要參數(shù)如下:
表 7-1 中所示的公式總結(jié)了一個(gè)通道的 MOSFET 相關(guān)功率損耗,其中后綴 1 和 2 分別表示高側(cè)和低側(cè) MOSFET 參數(shù)。雖然這里考慮了電感器紋波電流帶來(lái)的影響,但卻不包括與寄生電感和 SW 節(jié)點(diǎn)振鈴相關(guān)的損耗等二階損耗模式。
| 功率損耗模式 | 高側(cè) MOSFET | 低側(cè) MOSFET |
|---|---|---|
| MOSFET 導(dǎo)通(2)(3) | ||
| MOSFET 開關(guān) | 可忽略 | |
| MOSFET 柵極驅(qū)動(dòng)(1) | ||
| MOSFET 輸出電荷(4) | ||
| 體二極管 導(dǎo)通 | 不適用 | |
| 體二極管 反向恢復(fù)(5) |
||
高側(cè)(控制)MOSFET 在 PWM 導(dǎo)通時(shí)間(或 D 間隔)期間承載電感器電流,通常會(huì)導(dǎo)致大部分的開關(guān)損耗。所以,選擇能夠平衡導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗的高側(cè) MOSFET 至關(guān)重要。高側(cè) MOSFET 的總功率損耗等于以下幾項(xiàng)損耗之和:導(dǎo)通損耗、開關(guān)(電壓與電流重疊)損耗、輸出電荷損耗,以及通常情況下體二極管反向恢復(fù)所導(dǎo)致的凈損耗的三分之二。
當(dāng)高側(cè) MOSFET 關(guān)斷時(shí)(或在 1–D 間隔期間),低側(cè)(同步)MOSFET 承載電感器電流。低側(cè) MOSFET 開關(guān)損耗可以忽略不計(jì),因?yàn)樗诹汶妷禾庍M(jìn)行切換。在轉(zhuǎn)換死區(qū)時(shí)間期間,電流僅進(jìn)行換向(從通道到體二極管),反之亦然。當(dāng)兩個(gè) MOSFET 都關(guān)斷時(shí),LM25139-Q1 及其自適應(yīng)柵極驅(qū)動(dòng)時(shí)序會(huì)更大限度地減少體二極管導(dǎo)通損耗。此類損耗與開關(guān)頻率直接成正比。
在高降壓比應(yīng)用中,低側(cè) MOSFET 會(huì)在開關(guān)周期的大多數(shù)時(shí)候承載電流。因此,若要獲得高效率,必須針對(duì) RDS(on) 優(yōu)化低側(cè) MOSFET。如果導(dǎo)通損耗過(guò)大或目標(biāo) RDS(on) 低于單個(gè) MOSFET 中的可用電阻,請(qǐng)并聯(lián)兩個(gè)低側(cè) MOSFET。低側(cè) MOSFET 的總功率損耗等于以下幾項(xiàng)損耗之和:通道導(dǎo)通損耗、體二極管導(dǎo)通損耗,以及通常情況下體二極管反向恢復(fù)所導(dǎo)致的凈損耗的三分之一。LM25139-Q1 經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì),非常適合用于驅(qū)動(dòng) TI 的NexFET? 功率 MOSFET 產(chǎn)品系列。