一種求解每個(gè)熱源功率損耗的新方法
根據(jù)測(cè)試結(jié)果和等式 (2):
P1 + P3 + P4 = 1.538W
新方法給出的結(jié)果是:
P1 + P3 + P4 = 1.507W (13)
熱學(xué)方法和電工學(xué)方法之間的結(jié)果差異是由小熱源造成的,如PCB印制線和電容器的ESR。
分立式降壓轉(zhuǎn)換器
使用上述步驟和圖3,我們獲得了分立式方案的S矩陣,不過(guò)沒(méi)有考慮驅(qū)動(dòng)IC的功率。
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(17) |
使用上面圖4提供的信息,我們可以得到在Vin = 12V, Vo =1.3V, Io = 8A, Fs = 1MHz條件下的功率損耗。
P1 = 0.228W, 電感器
P2 = 0.996W, 高邊 MOSFET
P3 = 0.789W, 低邊 MOSFET
比較等式(18)和等式(22),我們發(fā)現(xiàn),由于兩個(gè)電路使用相同的電感器,兩個(gè)電路具有同樣的電感器損耗,這個(gè)結(jié)果和我們預(yù)想的一樣。盡管分立方案中低邊和高邊MOSFET的rDS(on)比集成式方案MOSFET的rDS(on)分別小23%和28%,集成式降壓解決方案的損耗仍然比分立式降壓方案的損耗要低。
我們可以認(rèn)定,集成式方案的頻率更低,而頻率則與功率損耗相關(guān)。
五 總結(jié)和結(jié)論
測(cè)量高頻DC-DC轉(zhuǎn)換器功率損耗的新方法使用了直流功率測(cè)試,和一個(gè)熱成像攝像機(jī)來(lái)測(cè)量PCB板上每個(gè)熱源的表面溫度。用新方法測(cè)得的功率損耗與用電工學(xué)方法測(cè)得的結(jié)果十分接近。新方法可以很容易地區(qū)分出象MOSFET這樣的主熱源,和象PCB印制線及電容器的ESR這樣的次熱源的功率損耗。試驗(yàn)結(jié)果表明,由于在低頻下工作時(shí)的損耗小,高頻集成式DC-DC轉(zhuǎn)換器的整體功率損耗比分立式DC-DC轉(zhuǎn)換器要低。
評(píng)論