ADP3168
rev. b | 页 18 的 24
电源 mosfets
为 这个 例子, 这 n-频道 电源 mosfets 有 被
选择 为 一个 高-一侧 转变 和 二 低-一侧 switches 每
阶段. 这 主要的 选择 参数 为 这 电源 mosfets
是 v
gs(th)
, q
G
, c
ISS
, c
RSS
, 和 r
ds(在)
. 这 最小 门 驱动
电压 (这 供应 电压 至 这 adp3418) dictates whether
标准 门槛 或者 逻辑-水平的 门槛 mosfets 必须 是
使用. 和 v
门
~10 v, 逻辑-水平的 门槛 mosfets (v
gs(th)
<2.5 v) 是 推荐.
这 最大 输出 电流 i
O
确定 这 r
ds(在)
需要-
ment 为 这 低-一侧 (同步的) mosfets. 这 adp3168,
balances 电流 在 阶段, 因此 这 电流 在 各自 低-
一侧 场效应晶体管 是 这 输出 电流 分隔 用 这 总的 号码
的 mosfets (n
SF
). 和 传导 losses 正在 首要的, 这
下列的 expression 显示 这 总的 电源 正在 dissipated 在
各自 同步的 场效应晶体管 在 条款 的 这 波纹 电流 每
阶段 (i
R
) 和 平均 总的 输出 电流 (i
O
):
()
()
SFDS
SF
R
SF
O
SF
R
n
在
n
I
DP
×
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
×+
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
×−=
22
12
1
1
(15)
knowing 这 最大 输出 电流 正在 设计 为 和
这 最大 允许 电源 消耗, 一个 能 find 这
必需的 r
ds(在)
为 这 场效应晶体管. 为 d-pak mosfets 向上 至
一个 包围的 温度 的 50°c, 一个 safe 限制 为 psf 是 1 w 至
1.5 w 在 120°c 接合面 温度. 因此, 为 这个 例子
(65 一个 最大), 我们 find r
ds(sf)
(每 场效应晶体管) < 8.7 mΩ.
这个 r
ds(sf)
是 也 在 一个 接合面 温度 的 关于 120°c,
所以 我们 需要 至 制造 确信 我们 账户 为 这个 当 制造
这个 选择. 为 这个 例子, 我们 选择 二 更小的-一侧
mosfets 在 7 mΩ 各自 在 房间 温度, 这个 给
8.4 mΩ 在 高 温度.
另一 重要的 因素 为 这 同步的 场效应晶体管 是
这 输入 电容 和 反馈 电容. 这 比率
的 这 反馈 至 输入 needs 至 是 小 (较少 比 10%
是 推荐) 至 阻止 意外的 转变-在 的 这
同步的 mosfets 当 这 转变 node 变得 高.
也, 这 时间 至 转变 这 同步的 mosfets 止 应当
不 超过 这 nonoverlap dead 时间 的 这 场效应晶体管 驱动器
(40 ns 典型 为 这 adp3418). 这 输出 阻抗 的
这 驱动器 是 关于 2 Ω 和 这 典型 场效应晶体管 输入 门
抵制 是 关于 1 Ω 至 2 Ω, 所以 一个 总的 门 电容 的
较少 比 6000 pf 应当 是 adhered 至. 因为 那里 是
二 mosfets 在 并行的, 这 输入 电容 为 各自
同步的 场效应晶体管 应当 是 限制 至 3000 pf.
这 高-一侧 (主要的) 场效应晶体管 必须 是 能 至 handle 二
主要的 电源 消耗 组件: 传导 和 切换
losses. 这 切换 丧失 relates 至 这 数量 的 时间 它 takes
为 这 主要的 场效应晶体管 至 转变 在 和 止, 和 至 这 电流
和 电压 那 是 正在 切换. basing 这 切换 速
在 这 上升 和 下降 时间 的 这 门 驱动器 阻抗 和
场效应晶体管 输入 电容, 这 下列的 expression 提供
一个 近似的 值 为 这 切换 丧失 每 主要的 场效应晶体管,
在哪里 n
MF
是 这 总的 号码 的 主要的 mosfets:
()
ISS
MF
G
MF
OCC
SWMFS
C
n
n
R
n
IV
fP
×××
×
××=
2
(16)
here, r
G
是 这 总的 门 阻抗 (2 Ω 为 这 adp3418 和
关于 1 Ω 为 典型 高 速 切换 mosfets, 制造
R
G
= 3 Ω) 和 c
ISS
是 这 输入 电容 的 这 主要的
场效应晶体管. 便条 那 adding 更多 主要的 mosfets (n
MF
) 做
不 really 帮助 这 切换 丧失 每 场效应晶体管 因为 这
额外的 门 电容 slows 切换. 这 最好的 thing 至
减少 切换 丧失 是 至 使用 更小的 门 电容 设备.
这 传导 丧失 的 这 主要的 场效应晶体管 是 给 用 这
下列的, 在哪里 r
ds(mf)
是 这 在 阻抗 的 这 场效应晶体管:
() ()
MFDS
MF
R
MF
MFC
R
n
在
n
DP
×
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
×
×+
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
×=
22
O
12
1
I
(17)
典型地, 为 主要的 mosfets, 这 最高的 速 (低 c
ISS
)
设备 是 preferred, 但是 这些 通常地 有 高等级的 在 阻抗.
选择 一个 设备 那 满足 这 总的 电源 消耗 (关于
1.5 w 为 一个 单独的 d-pak) 当 结合 这 切换 和
传导 losses.
为 这个 例子, 一个 infineon ipd12n03l 是 选择 作 这
主要的 场效应晶体管 (三 总的; n
MF
= 3), 和 一个 c
ISS
= 1460 pf
(最大值) 和 r
ds(mf)
= 14 mΩ (最大值 在 t
J
= 120°c), 和 一个
infineon ipd06n03l 是 选择 作 这 同步的
场效应晶体管 (六 总的; n
SF
= 6), 和 c
ISS
= 2370 pf (最大值) 和
R
ds(sf)
= 8.4 mΩ (最大值 在 t
J
= 120°c). 这 同步的
场效应晶体管 c
ISS
是 较少 比 3000 pf, satisfying 那 必要条件.
solving 为 这 电源 消耗 每 场效应晶体管 在 i
O
= 65 一个 和
I
R
= 8.2 一个 产量 863 mw 为 各自 同步的 场效应晶体管 和
1.44 w 为 各自 主要的 场效应晶体管. 这些 号码 工作 好
considering 那里 是 通常地 更多 pcb 范围 有 为 各自
主要的 场效应晶体管 vs. 各自 同步的 场效应晶体管.
一个 last thing 至 考虑 是 这 电源 消耗 在 这 驱动器
为 各自 阶段. 这个 是 最好的 描述 在 条款 的 这 q
G
为 这
mosfets 和 是 给 用 这 下列的, 在哪里 q
GMF
是 这 总的
门 承担 为 各自 主要的 场效应晶体管 和 q
GSF
是 这 总的 门
承担 为 各自 同步的 场效应晶体管:
()
CCCCGSFSFGMFMF
SW
DRV
VIQnQn
n
f
P
×
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
+×+××
×
=
2
(18)
也 显示 是 这 备用物品 消耗 因素 (i
CC
× v
CC
) 为
这 驱动器. 为 这 adp3418, 这 最大 消耗 应当
是 较少 比 400 mw. 为 我们的 例子, 和 i
CC
= 7 毫安,
Q
GMF
= 22.8 nc, 和 q
GSF
= 34.3 nc, 我们 find 260 mw 在 各自
驱动器, 这个 是 在下 这 400 mw 消耗 限制. 看 这
adp3418 数据 薄板 为 更多 详细信息.
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