DC / DC变换器数据表——计算系统损耗

传导损耗是由设备寄生电阻阻碍直流电流在DC/DC变换器中的传导产生的。

... Designer软件可以提供这一信息，用以计算设计效率，让计算结果更精确。

E2E™中文设计支持> 论坛 放大器 音频 时钟和计时 数据转换器 DLP®产品 接口 隔离 逻辑 微控制器 电机驱动器 处理器 电源管理 射频与微波 传感器 站点支持 开关与多路复用器 工具 无线连接 存档组 存档论坛 技术文章 模拟 汽车 DLP®技术 嵌入式处理 工业 电源管理 TI培训 快速入门 English 更多 取消 技术文章 电源管理 DC/DC变换器数据表——计算系统损耗 博客 提及 子组 标签 更多 取消 新注册 技术文章 电源管理 提及 标签 更多 Cancel 提出新问题 Cancel DC/DC变换器数据表——计算系统损耗 共享 通过电子邮件订阅 更多 取消 相关 推荐 Deyisupport管理员Y 2016-6-12 作者：AkshayMehta 欢迎回到DC/DC变换器数据表博客系列。

在本系列最后一期文章中，我将讨论DC/DC稳压器元件的传导损耗。

传导损耗是由设备寄生电阻阻碍直流电流在DC/DC变换器中的传导产生的。

传导损耗与占空比有直接关系。

当电流较高一侧的MOSFET打开后，负载电流就会从其中通过。

漏源通道电阻(RDSON)产生的功率耗散可以用公式1表示： 其中D= =占空比 对于LM2673这样的非同步设备，在MOSFET关闭时，二极管被正向偏置。

在此期间，电感电流通过输出电容、负载和正向偏置二极管。

负载电流流过二极管产生的功率耗散可以用公式2表示： 其中VF是选定二极管的正向电压降。

除了集成MOSFET与环流二极管中的传导损耗，电感器中也有传导损耗，因为每一个电感器都有有限的直流电阻（DCR），即线圈中导线的电阻。

公式3表示电感器中的功率耗散： 传导损耗取决于负载电流。

负载增大时，MOSFET中的传导损耗会增加，而且是主要损耗因素。

传导损耗加上开关、驱动和低压差线性稳压器（LDO）损耗会产生很多的热量，增加集成电路（IC）的结温。

增加的结温可以用公式4表示： 其中ICTj是IC的结温，TA是环境温度，θJA是IC到空气的热阻，ICPd是IC中总功率耗散。

MOSFET的RDSON通常有一个温度系数(RdsonTco)。

当IC的结温升高时，RDSON会在温度系数的基础上超出额定值。

数据表可能不含有这一参数，而TI的WEBENCH®PowerDesigner软件可以提供这一信息，用以计算设计效率，让计算结果更精确。

公式5可以根据结温调整RDSON： 其中RdsonNom是RDSON的额定值，可以在数据表中找到。

RDSON的增加取决于设备的散热性能和结温。

不正确的散热可以导致RDSON的大幅增加，引起最大负载效率的大幅下降。

当IC的连接焊盘（DAP）与IC板上的焊接不正确时，就会出现上述情况。

计算损耗是一个迭代过程。

在每一次迭代计算IC功率损耗时，都需要评估结温和相应的RDSON，以得到精确的效率结果。

WEBENCHPowerDesigner能很好的处理这一过程；还能显示被动元件损耗的计算结果。

了解这些损耗是非常重要的，因为这可以帮助选择正确的元件和DC/DC稳压器，以保持良好的效率。

现在，总传导损耗可以用公式6表示： 有了上述所有损耗，公式7对其进行加总得到总损耗： 公式8是得到的DC/DC稳压器设计效率： 图1是LM2673在不同输入电压时的负载电流曲线对应的整体效率。

可以注意到负载电流低时，效率会变差；从文章的第1和第2部分可以知道，这是开关损耗以及驱动与LDO的损耗造成的。

还需注意在最大负载电流时，输入电压(VIN)越高效率越低，这是因为电压越高开关损耗就越高。

负载电流在1A以上时，低VIN效率会相对较高，因为开关损耗降低。

图1：LM2673效率 至此，我的关于数据表中效率的三篇博客文章就全部结束了。

现在，你应当能够理解DC/DC稳压器设计中不同元件的损耗。

根据你的应用需求，你现在可以清楚地确定何时选择DC/DC稳压器及其开关频率、散热电路板空间，以及何时选择二极管和电感器等被动元件。

选择一个易电源DC/DC稳压器，在WEBENCHPowerDesigner中开始进行设计吧。

其他信息： Ÿ  了解更多可调节电流限制LM2673易电源3A降压稳压器。

Ÿ  阅读《DC/DC变换器数据表——解读系统效率》。

Ÿ  阅读《DC/DC变换器数据表——解读系统损耗》。

Ÿ  马上开始使用WEBENCHPowerDesigner进行设计。

Ÿ  获得TI易电源DC/DC稳压器丰富产品的更多信息。

原文链接： http://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2016/05/02/dc-dc-converter-datasheets-calculating-losses