关于buck中的上、下管选型:
这里抛开Vgs,Vds,Ids等等参数,主要从降低功耗,减少发热方面来说:
上管要求有快速开关性能;
因为buck中,占空比一般比较小,所以上管的导通时间是比较短的,这就需要上管尽快的导通,以响应电流的需求。
而其相对下管有较短的导通时间,所以Rds相对影响较小。
计算开关过程中器件的总损耗,设计人员必须计算开通过程中的损耗(Eon)和关闭过程中的损耗(Eoff)。MOSFET开关的总功率可用如下方程表达:Psw=(Eon Eoff)×开关频率。而栅极电荷(Qgd)对开关性能的影响最大。
下管要求有低的Rds(on);
因为大部分时间下管处于导通状态,所以需要Rds较小,从而来减低功耗。
至于开关性能,因为mos管本身有体二极管,当下管没有导通的时候,它的体二极管可以提供一个瞬时的电流,所以对它的开关性能要求没那么高,而是注重于导通电阻。
Mos管并不是理想的器件,因为在导电的过程中会有电能损耗,这称之为导通损耗。
Mos在导通时就像一个可变电阻,由Rds(on)所确定,并随温度而显著变化(随温度的升高而变大)。
器件的功率耗损可由Iload2×RDS(ON)计算,由于导通电阻随温度变化,因此功率耗损也会随之按比例变化。对MOS管施加的电压VGS越高,RDS(ON)就会越小;反之RDS(ON)就会越高。
MOSFET Selection and Considerations
The preferred high-side MOSFET emphasizes low gate charge so that the device spends the least amount of time dissipating power in the linear region. Unlike the low-side MOSFET, which has the drain -source voltage clamped by its body diode during turn off, the high-side MOSFET turns off with a VDS of approximately VIN- VOUT, plus the spike across it. The preferred low-side MOSFET emphasizes low r DS(ON) when fully saturated to minimize conduction loss. It should be noted that this is an optimal configuration of MOSFET selection for low duty cycle applications (D < 50%).
注意:
开关管分别断开,关闭时候,电流的流向。
Buck电路的占空比:D=Vo/Vi。
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