UCC5710x-Q1 驅(qū)動器能夠在 VDD = 12V 時向 MOSFET 柵極提供 3A 電流并持續(xù)數(shù)百納秒。需要較高的峰值電流才能快速導(dǎo)通器件。然后，要關(guān)斷器件，需要驅(qū)動器向接地端灌入差不多大小的電流，并以功率器件的工作頻率重復(fù)這一過程。柵極驅(qū)動器器件封裝中耗散的功率取決于以下因素：

• 功率 MOSFET 所需的柵極電荷（通常是驅(qū)動電壓 V_GS 的函數(shù)，由于低 V_OH 壓降，該電壓非常接近于輸入輔助電源電壓 V_DD）
• 開關(guān)頻率
• 外部柵極電阻器的使用情況

UCC5710x-Q1 具有非常低的靜態(tài)電流和內(nèi)部邏輯，能夠消除輸出驅(qū)動器級中的任何擊穿，因此可以大膽地假定它們對柵極驅(qū)動器內(nèi)功率耗散的影響可以忽略不計。

使用分立式容性負載對驅(qū)動器器件進行測試時，計算輔助電源所需的功率非常簡單。下面的公式給出了一個例子，展示了必須從輔助電源傳輸多少能量才能為電容器充電。

方程式 1.

其中

• C_LOAD 是負載電容器
• V_DD² 是為驅(qū)動器供電的偏置電壓

對電容器進行充電時，存在等量的耗散能量。這會產(chǎn)生如下所示的總功率損耗。

方程式 2.

其中

• f_SW 是開關(guān)頻率

當(dāng) V_DD = 12V、C_LOAD = 10nF 且 f_SW = 300kHz 時，可通過方程式 3 計算出功率損耗。

方程式 3.

可以通過檢查對器件進行開關(guān)所需的柵極電荷，將功率 MOSFET 表示的開關(guān)負載轉(zhuǎn)換為等效電容。該柵極電荷包括輸入電容的效果，以及當(dāng)功率器件在導(dǎo)通和關(guān)斷狀態(tài)之間切換時使其漏極電壓擺動所需的附加電荷。大多數(shù)制造商都提供用于在指定條件下對器件進行開關(guān)的柵極電荷典型值和最大值規(guī)格（以 nC 為單位）。使用柵極電荷 Q_g 可確定電容器充電時必須耗散的功率，利用等效性 Q_g = C_LOADV_DD 提供方程式 4 來計算功率：

方程式 4.

假設(shè) UCC5710x-Q1 器件在每個輸出端以 60nC 的柵極電荷（V_DD = 12V 時，Q_g = 60nC）驅(qū)動功率 MOSFET，則通過方程式 5 計算出柵極電荷相關(guān)的功率損耗。

方程式 5.

該功率 PG 在 MOSFET 導(dǎo)通或關(guān)斷時在電路的電阻元件中耗散。在開通過程中對負載電容器進行充電時會耗散總功率的一半，在關(guān)閉期間對負載電容器進行放電時耗散另一半。如果在驅(qū)動器與 MOSFET/IGBT 之間沒有采用外部柵極電阻器，該功率將完全耗散在驅(qū)動器封裝中。在使用外部柵極驅(qū)動電阻器的情況下，功率耗散會在驅(qū)動器的內(nèi)部電阻和外部柵極電阻器之間分攤，具體分攤情況由這兩個電阻之比決定（元件的電阻越高，耗散的功率越大）。根據(jù)該簡化的分析，可按如下方式計算開關(guān)期間的驅(qū)動器功率耗散：

方程式 6.

其中

• R_OFF = R_OL
• R_ON（上拉結(jié)構(gòu)的有效電阻）= 1.5 x R_OL

除了上述與柵極電荷相關(guān)的功率耗散外，驅(qū)動器中的其他耗散還與器件消耗的靜態(tài)偏置電流相關(guān)的功率有關(guān)，該靜態(tài)偏置電流用于偏置所有內(nèi)部電路，如輸入級（帶上拉和下拉電阻）、使能和 UVLO 部分。如工作電源電流與溫度間的關(guān)系（輸出開關(guān)）所示，即使在最高溫度情況下，靜態(tài)電流也小于 0.6mA。可通過方程式 7 輕松計算出靜態(tài)功率耗散。

方程式 7.

假設(shè) I_DD = 6mA，則功率損耗為：

方程式 8.

顯然，與前面計算的與柵極電荷相關(guān)的功率耗散相比，此功率損耗微不足道。

使用 12V 電源時，偏置電流的估算如下（靜態(tài)消耗額外增加 0.6mA 的開銷）：

方程式 9.