ZHCABM8D June 2011 – March 2022 UCC28950 , UCC28950-Q1 , UCC28951 , UCC28951-Q1

9 選擇 FET QE 和 QF

應根據電流和電壓額定值以及功耗選擇同步 FET，以滿足設計效率目標。這可能是一個試錯過程。我們從 Fairchild 選擇了一個經過評估的 75V、120A FET（器件型號為 FDP032N08），看看它們是否可以用于同步 FET QE 和 QF，以實現我們的效率目標。在估計總 FET 損耗和功率預算后，確定這些 FET 可用于本設計。

Equation59.

Q E_{g} = 152 n C

Equation60.

R_{d s (o n ） Q E} = 3.2 m Ω

將根據應用中的以下數據計算平均 FET C_OSS (C_{OSS_QE_AVG})：C_OSS (C_{OSS_SPEC}) 的數據表參數，用于測量 C_{OSS_SPEC} 的漏源電壓 (V_{ds_spec})，以及設計中將施加于 FET 的最大漏源電壓 (V_dsQE)。

FET QE 和 QF 斷開時的電壓：

Equation61.

V_{d s Q E} = \frac{{2 \times V}_{I N M A X}}{a 1} \approx 39 V

FET 數據表中用于指定和測試 FET C_OSS 的電壓：

Equation62.

V_{d s_? s p e c} = 25 V

FET 數據表中指定的輸出電容：

Equation63.

C_{O S S_? S P E C} = 1810 p F

平均 QE 和 QF C_OSS [2]：

Equation64.

C_{O S S_? Q E_? A V G} = C_{O S S_? S P E C} \sqrt{\frac{V_{d s Q E}}{V_{d s_? s p e c}}} \approx 1.6 n F

QE 和 QF 均方根電流：

Equation65.

I_{Q E_? R M S} = I_{S R M S} = 36.0 A

為了估算 FET 開關損耗，需要研究 FET 數據表中的 V_g 與 Q_g 曲線。首先，需要確定給定 V_DS 的米勒平坦區開始時的柵極電荷 (QE_{MILLER_MIN}) 和米勒平坦區結束時的柵極電荷 (QE_{MILLER_MAX})。

圖 9-1 QE 和 QF FET 的 V_g 與 Q_g 關系圖

米勒平坦區結束時的最大柵極電荷：

Equation66.

Q E_{M I L L E R_? M A X} \approx 100 n C

米勒平坦區開始時的最小柵極電荷：

Equation67.

Q E_{M I L L E R_? M I N} \approx 52 n C

注：

本設計中的 FET 由 UCC27324 設置驅動，以驅動 4A (I_P) 的柵極驅動電流。

Equation68.

I_{P} \approx 4 A

估計的 FET V_ds 上升和下降時間：

Equation69.

t_{r} \approx t_{f} = \frac{100 n C - 52 n C}{\frac{I_{P}}{2}} = \frac{48 n C}{\frac{4 A}{2}} \approx 24 n s

估算 QE 和 QF FET 損耗 (P_QE)：

Equation70.

P_{Q E} = {I_{Q E_? R M S}}^{2} \times R_{d s (o n ） Q E} + \frac{P_{O U T}}{V_{O U T}} \times V_{d s Q E} (t_{r} + t_{f}) \frac{f_{s}}{2} + 2 \times C_{O S S_? Q E_? A V G} \times {V_{d s Q E}}^{2} \frac{f_{s}}{2} + 2 \times Q_{g Q E} \times V_{g Q E} \frac{f_{s}}{2}

Equation71.

P_{Q E} \approx 9.3 W

重新計算功率預算并檢查剩余功率預算，以達到效率目標。

Equation72.

P_{B U D G E T} = P_{B U D G E T} - 2 \times P_{Q E} \approx 6.5 W