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SC2463 多路輸出開關(guān)電源控制器及其應(yīng)用

作者: 時(shí)間:2010-12-14 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

Q1一2的總損耗(PQ1-2)是它的柵極損耗,傳導(dǎo)損耗,開關(guān)損耗和寄生二極管傳導(dǎo)損耗的總和,即
PQ1-2=RQ1-2_GATE+PQ1-2_D+PQ1-2_S (11)

以圖1為例,F(xiàn)DS6898A上下端導(dǎo)通內(nèi)阻都是14m,.q,整個(gè)FDS6898損耗為O 34w。

場效應(yīng)管的結(jié)溫可由式(12)計(jì)算,即
TJ=TA+θJA·PLOSS (12)

從FDS6898A手冊(cè)上可查到它最大的結(jié)溫至室溫?zé)嶙枋?8℃/W(θ1A),如果圖1電源環(huán)境最高溫度是45℃,那么Q1工作結(jié)溫(TQ1J)為72℃(45+78×O.34)。這溫度遠(yuǎn)小于FDS6898A 150℃的結(jié)溫限制。這里假設(shè)Q1被直接焊在2盎司銅層和1平方英寸面積的PCB散熱焊盤上。如果需要更進(jìn)一步降低Q1的結(jié)溫,可以增加PCB散熱焊盤面積或?qū)1套上外加的散熱器。另外,芯片到散熱焊盤的焊接,封裝芯片材料,熱接觸面,熱結(jié)合性能,可得到的有效散熱區(qū)域和環(huán)境空氣流動(dòng)狀況(自然或強(qiáng)制對(duì)流)都對(duì)場效應(yīng)管晶片的溫升都有很大的關(guān)系。實(shí)際溫度的測(cè)量和驗(yàn)證是場效應(yīng)管熱沒計(jì)的關(guān)鍵。表1是場效應(yīng)管功率損耗的匯總。

圖l中開關(guān)轉(zhuǎn)換器另一路(12V→1.2V/3A)中的功率器件可用同樣方式來設(shè)計(jì)。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/180117.htm


3 PCB排板要點(diǎn)
電源功率器件在PCB上的正確放置和走線將決定整個(gè)電源工作是否正常。設(shè)計(jì)人員首先要對(duì)功率器件上的電壓和電流的波形有一定的了解。圖3更進(jìn)一步顯示了一個(gè)降壓式功率電路元器件上的電流和電壓波形。由于從輸入濾波電容(GIN),上端場效應(yīng)管(Q1)和下端場效應(yīng)管(Q2)中所流過的電流是帶有高頻率和高峰值的交流電流,所以要盡量減小由GIN一Q1一Q2所形成的環(huán)路面積。同時(shí)由下端場效應(yīng)管(O2),電感(L),和濾波電容(COUT)所組成的環(huán)路面積也要盡量減小。

圖4是一個(gè)比較好的電源功率電路PCB走線。CIN一Q1-Q2和Q2-L一COUT環(huán)路的面積已控制得最小。上端場效應(yīng)管(Q1)的源極,下端場效應(yīng)管(Q2)的漏極和電感(L)之間的連接點(diǎn)是一整塊銅片焊盤。由于該連接點(diǎn)上的電壓是高頻電流,Q1和Q2和L需要靠得非常近。雖然濾波電感(L)和輸出濾波電容(COUT)之間的走線上沒有高峰值的高頻電流,但比較寬的走線可以降低直流阻抗的損耗使電源的效率得到提高。如果成本上允許,電源可用一面完全是接地層的雙面PCB。但必須注意在地層上盡量避免走功率和信號(hào)線。在電源的輸入和輸出端口還各增加了一個(gè)瓷片電容器來改善電源的高頻濾波性能。

參照文獻(xiàn)中討論過的要點(diǎn),我們首先需要將連接到功率地層的元器件和連接到控制信號(hào)地層的元器件區(qū)分開來,然后將控制信號(hào)器件靠近信號(hào)地層和控制芯片()??刂菩盘?hào)地層與功率地層需分隔開來并通過單點(diǎn)相連接。這連接點(diǎn)通常會(huì)選擇在控制芯片的接地腳(的腳21)。

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