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ADP3191
功率MOSFET
对于本例中, N沟道功率MOSFET已
选择一个高侧开关和每两个低侧开关
阶段。主要选择参数为功率MOSFET
是V
GS ( TH)
, Q
G
, C
国际空间站
, C
RSS
和R
DS ( ON)
。最小栅极驱动
电压(电源电压的
ADP3110A)
决定是否
标准阈值或逻辑电平的阈值的MOSFET必须
使用。随着V
门
10 V ,逻辑电平MOSFET的阈值
(V
GS ( TH)
° < 2.5V)推荐。
最大输出电流(I
O
)确定第r
DS ( ON)
要求低边(同步)的MOSFET。同
在ADP3191 / ADP3191A ,电流之间的平衡
阶段;因而,在每个低侧MOSFET的电流为
输出电流由MOSFET的总数量除以(正
SF
).
与导通损耗占主导地位,下面
表达式表示的总功率被消耗在每
在每相的纹波电流方面同步MOSFET
(I
R
)和平均总输出电流(I
O
):
I
P
SF
=
(
1
D
)
×
O
n
SF
1
nI
+ ×
R
12
n
SF
2
立足开关速度在门的上升和下降时间
驱动器阻抗和MOSFET的输入电容,在后续
荷兰国际集团表达提供了用于开关的近似值
每个主MOSFET ,其中亏损
n
MF
是主要的总数
MOSFET的:
P
S
(
MF
)
=
2
×
f
SW
×
V
CC
×
I
O
n
MF
×
R
G
×
n
MF
×
C
国际空间站
n
(16)
哪里
R
G
是总的栅极电阻(2 Ω为
ADP3110A
和
约1 Ω典型的高速开关MOSFET ,使
R
G
= 3 Ω ) ,以及
C
国际空间站
是主MOSFET的输入电容。
添加更多的主MOSFET的(N
MF
)并没有真正帮助
开关损耗每个MOSFET的,因为附加的门
电容减缓切换。以减少开关的最佳方式
损失是使用更低的栅极电容装置。
主MOSFET的导通损耗是由给定的
以下,其中R
DS ( MF )
是MOSFET的电阻:
I
P
C
(
MF
)
=
D
×
O
n
MF
1
n
×
I
R
+
×
12
n
MF
2
2
×
R
DS
(
SF
)
(15)
2
×
R
DS
(
MF
)
(17)
知的最大输出电流被设计为与
所允许的最大功率耗散,可以找到
在所需的R
DS ( ON)
为MOSFET 。对于D- PAK MOSFET的了
至50℃ ,用于P安全极限的环境温度下
SF
是1瓦至
在120℃的结温1.5瓦。因此,在这个例子
( 119最大) ,R
DS ( SF )
(每个MOSFET ) < 7.5毫欧。该R
DS ( SF )
也是在约120 ℃的结温,所以一定要
在进行选择时,考虑到这一点的温度。这
示例使用两个低侧MOSFET在每个120 4.8毫欧
°
C.
对于同步MOSFET的另一个重要因素是
输入电容和反馈电容。的比率
反馈到输入必须是小的(小于10%是中建议
修补) ,以防止意外的开启同步的
当MOSFET的开关节点变为高电平。
而且,时间到关断开关的同步MOSFET应
不超过MOSFET驱动器的非重叠死区时间
( 40 ns典型的ADP3110A ) 。的输出阻抗
驱动程序是约2 Ω ,典型的MOSFET的栅极输入
电阻约为1 Ω 2 Ω ,所以,总栅极电容
不到6000 pF的,应遵守。因为有两个
并联的MOSFET ,输入电容为每个同步
MOSFET应限于3000 pF的。
高侧(主) MOSFET具有能够处理两个
主要功耗部件:导通和开关
损失。开关损耗与时间量之
需要对主MOSFET开启和关断,并在
电流和电压的正被切换。
通常情况下,对于主MOSFET时,最高速度(低C
国际空间站
)
装置是优选的,但这些通常对电阻高。
选择满足总功率耗散(约一个设备
1.5 W代表一个单一的D- PAK )当组合开关和
传导损耗。
对于这个例子,一个NTD40N03L被选为主要
MOSFET ( 8总量;
n
MF
= 8) ,与C
国际空间站
= 584 pF的(最大)
和R
DS ( MF )
= 19毫欧(最大值在T
J
= 120 ℃)。一个NTD110N02L
被选定为同步MOSFET ( 8总和;
n
SF
= 8),
用C
国际空间站
= 2710 PF(最大)和R
DS ( SF )
= 4.8毫欧(最大值
at
T
J
= 120 ℃)。同步MOSFET
国际空间站
小于3000 PF,
满足这一要求。求解每功耗
MOSFET在我
O
= 119 A和I
R
= 11一产生958毫瓦每
同步MOSFET和872 mW的每个主MOSFET 。
这些数字符合准则,以限制权力
耗散MOSFET每1瓦。
最后一个要考虑的就是在驱动程序中的功耗
对于每个阶段。这是在Q而言最好的描述
G
对于
MOSFET和由下面的等式,其中,给定的
Q
转基因食品
is
每个主MOSFET的总栅极电荷,
Q
GSF
为
对于每一个同步MOSFET的总栅极电荷:
f
P
DRV
=
SW
×
(
n
MF
×
Q
转基因食品
+
n
SF
×
Q
GSF
)
+
I
CC
×
V
CC
2
×
n
(18)
还示出的是待机损耗因数(我
CC
× V
CC
)为
驱动程序。为ADP3110A ,最大耗散应
超过400毫瓦以内。在这个例子中,与我
CC
= 7毫安, Q
转基因食品
=
5.8 NC ,和Q
GSF
= 48 NC , 297毫瓦在每个司机发现,
它低于400毫瓦功耗限制。见
ADP3110A
数据表了解更多详情。
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