Begrenzungsfaktor 3: Verluste beim Ein- und Ausschalten

Parasit?re Schleifeninduktivit?t kann zu einer Reihe von schaltbedingten Verlusten führen, die den Wirkungsgrad erheblich senken k?nnen. Denken wir erneut an unseren Abw?rtswandler mit dem High-Side-MOSFET, der den Induktor-Strom führt. Durch das Ausschalten des High-Side-Schalters wird der Strom durch die parasit?re Induktivit?t unterbrochen. Die Transientenstr?me (di/dt) verursachen zusammen mit der parasit?ren Schleifeninduktivit?t eine Spannungsspitze. Je h?her der di/dt-Wert ist, desto niedriger sind die Schaltverluste, was zu einer h?heren Spannungsbelastung der Bauteile führt. Bei manchen Abschaltgeschwindigkeiten kommt es sogar zum Ausfall des High-Side-Schalters des Abw?rtswandlers. Daher müssen Sie die Schaltgeschwindigkeiten sorgf?ltig steuern, um den Wirkungsgrad zu maximieren und gleichzeitig den DC/DC-Wandler im sicheren Betriebsbereich zu halten. Weitere Informationen siehe Anwendungshinweis Verst?ndnis der SOA-Kurven für den Betrieb bei hohen Ausgangsstr?men und -temperaturen.

Darüber hinaus kann die Verringerung der Drain-Ladung des High-Side-MOSFET auch zu zus?tzlichen Spannungsspitzen führen, da im Induktor-Kondensator-Netzwerk weniger Kapazit?t zur Aufnahme der in der parasit?ren Schleifeninduktivit?t gespeicherten Energie vorhanden ist. Dies stellt eine zus?tzliche Herausforderung dar, da es am besten ist, die Drain-Ladung so gering wie m?glich zu halten, um die zuvor bereits erw?hnten ladungsbedingten Verluste zu reduzieren. Die Verringerung der Gesamtverluste im Zusammenhang mit diesen Parasit?reffekten erfordert in der Regel die Reduzierung der Schleifeninduktivit?t selbst sowie die Verwendung anderer Gate-Treiber-Techniken.