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凡亿专栏 | 工程师如何降低电源的开关损耗
工程师如何降低电源的开关损耗

开关电源使用过程中有开关损耗,若其开关损耗过大,容易影响整体效率。为了提升电源性能,工程师需要在电源设计合理降低MOSFET和二极管的开关损耗,如何做到?

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1、选择低导通电阻RDS(ON)的MOSFET

具体选择:优先选用具有低RDS(ON)值的MOSFET,同时考虑芯片尺寸与漏源极击穿电压(VBR(DSS))的平衡,以达到最优的导通损耗。

温度管理:保持MOSFET的结温在较低水平,以减少RDS(ON)的温漂影响。

栅极电压优化:使用足够大的栅极电压以降低RDS(ON),但需权衡栅极驱动损耗的增加。

2、优化MOSFET的开关速度

降低米勒电容:选择具有低米勒电容(CRSS或CGD)的MOSFET,以减少开关过程中的充电时间和损耗。

开关频率调整:根据MOSFET的电容特性,谨慎选择电路的开关频率,以平衡开关损耗和传导损耗。

3、选择合适的二极管

低VF二极管:对于小尺寸、低额定电压的应用,选择导通压降VF较低的二极管。

快恢复二极管:根据需求选择快恢复二极管或超高速快恢复二极管,以降低反向恢复时间和损耗。

肖特基二极管应用:在低压低功耗应用中,考虑使用肖特基二极管,其反向恢复时间几乎为零,VF也较低。

4、采用同步整流技术

MOSFET替代二极管:在同步整流架构中,用MOSFET替代二极管,与主MOSFET同步工作,以降低传导损耗。

同步整流MOSFET选择:选择具有低RDS(ON)的同步整流MOSFET,并确保其驱动功耗在可接受范围内。


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