ZHCAEK1 October 2024 LM5148-Q1 , LM70880-Q1
2 效率和散熱注意事項
控制器是適用于高電流和高環境溫度應用的標準設計，因為它們能夠使用低電阻 MOSFET，并且具有更大的 PCB 表面積來散熱。轉換器的靈活性雖然較差，但可以通過大型熱 DAP（裸片附接焊盤）、集成式低電阻 FET 和良好 IC 設計的組合實現類似的熱性能，如下圖所示。
效率曲線和熱數據通過每個器件的相應 EVM 生成。LM5148-Q1 使用與 LM5149-Q1 相同的 EVM（名為 LM5149-Q1EVM-400），并具有相同的效率和熱性能。對 LM70880QEVM 進行了調整，以使用與 LM5149-Q1EVM-400 相同的 6.8μH 電感器。兩個器件均在類似條件下進行測試，LM5149 EVM 使用 RDSon 值為 19.5mΩ 和 8.8mΩ 的 MOSFET。
圖 2-1 控制器與轉換器效率比較（VIN = 24V；VOUT = 5V）0A 至 8A
圖 2-3 控制器熱性能（VIN = 48V；VOUT = 12V 8A）
圖 2-2 控制器與轉換器效率比較（VIN = 48V；VOUT = 12V）0A 至 8A
圖 2-4 轉換器熱性能（VIN = 48V；VOUT = 12V 8A）轉換器設計具有簡化性能表征的額外優勢。控制器設計需要更嚴格的仿真、計算和設計試驗。控制器設計必須考慮每個控制器 IC 和為設計選擇的每個 MOSFET 的不同規格和性能。
如前所述，控制器設計可提供更高的靈活性，例如 MOSFET 優化。具有較低電阻規格的 MOSFET 可以實現更高的效率和更好的熱性能，但代價是成本增加。外部 MOSFET 有時還具有高達 175°C 的更寬工作溫度，而轉換器額定溫度高達 150°C。
越來越多的應用設計需要更高的電壓轉換和更高的輸出功率。熱性能在這些設計中可能是一個常見的挑戰，必須通過各種設計進行管理。基于控制器和轉換器的設計都需要良好的布局和散熱技術，才能在高環境溫度下正常工作。