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PRODMIX

請參考 PDF 數據表獲取器件具體的封裝圖。

TPS7H6005 之類的柵極驅動器件包含多個不同的元件，它們共同產生了功率損耗。靜態功率損耗 P_QC 可使用方程式 21 確定：

方程式 21.

P_{Q C} = (V I N \times I_{Q L S}) + (V_{B O O T} \times I_{Q H S}) = (12 V \times 5 m A) + (10 V \times 4 m A) = 100 m W

其中：

漏電流功率損耗 P_BG 可使用方程式 22 計算：

方程式 22.

P_{B G} = V_{B G} \times I_{Q B G} \times D_{M A X} = 110 V \times 20 μ A \times 0.35 = 0.77 m W

其中：

由于 GaN FET 柵極電荷的充電和放電，驅動器內會發生損耗。要確定這些損耗，首先如下計算 P_GATE：

方程式 23.

P_{G A T E} = V_{B P 5 x} \times Q_{G} \times f_{S W} = 5 V \times 10.6 n C \times 500 k H z = 26.5 m W

此損耗實際上分布在柵極驅動器環路中的各個電阻之間，包括驅動器、柵極電阻和 GaN FET。可計算出 TPS7H6005 在導通和關斷時的功耗：

方程式 24.

P_{D R V_O N_H S} = \frac{1}{2} \times \frac{R_{H O H} \times P_{G A T E}}{R_{H O H} + R_{G A T E} + R_{G F E T (i n t)}}

方程式 25.

P_{D R V_O F F_H S} = \frac{1}{2} \times \frac{R_{H O L} \times P_{G A T E}}{R_{H O L} + R_{G A T E} + R_{G F E T (i n t)}}

方程式 26.

P_{D R V_O N_L S} = \frac{1}{2} \times \frac{R_{L O H} \times P_{G A T E}}{R_{L O H} + R_{G A T E} + R_{G F E T (i n t)}}

方程式 27.

P_{D R V_O F F_L S} = \frac{1}{2} \times \frac{R_{L O L} \times P_{G A T E}}{R_{L O L} + R_{G A T E} + R_{G F E T (i n t)}}

在這種情況下，高側和低側損耗相同：

方程式 28.

P_{D R V_O N_H S} = P_{D R V_O N_L S} = \frac{1}{2} \times \frac{R_{x O H} \times P_{G A T E}}{R_{x O H} + R_{G A T E} + R_{G F E T (i n t)}} = \frac{1}{2} \times \frac{1.3 Ω \times 26.5 m W}{1.3 Ω + 2 Ω + 0.4 Ω} = 4.7 m W

方程式 29.

P_{D R V_O F F_H S} = P_{D R V_O F F_L S} = \frac{1}{2} \times \frac{R_{x O L} \times P_{G A T E}}{R_{x O L} + R_{G A T E} + R_{G F E T (i n t)}} = \frac{1}{2} \times \frac{0.7 Ω \times 26.5 m W}{0.7 Ω + 2 Ω + 0.4 Ω} = 3 m W

最后，可以得出驅動器內的 P_GATE 損耗：

方程式 30.

P_{D R V_H S} = P_{D R V_O N_H S} + P_{D R V_O F F_H S} = 4.7 m W + 3 m W = 7.7 m W

方程式 31.

P_{D R V_L S} = P_{D R V_O N_L S} + P_{D R V_O F F_L S} = 4.7 m W + 0.8 m W = 7.7 m W

方程式 32.

P_{D R V} = P_{D R V_H S} + P_{D R V_L S} = 7.7 m W + 7.7 m W = 15.4 m W

另一個功耗分量與驅動器的工作電流相關，它是在空載情況下指定的并受頻率的影響。可使用規格部分中的工作電流參數對這些值進行近似計算：

方程式 33.

P_{O P_P W M} = (V I N \times I_{O P_P W M_L S}) + (V_{B O O T} \times I_{O P_P W M_H S}) = (12 V \times 6 m A) + (10 V \times 5 m A) = 122 m W

其中：