歡迎回到DC/DC轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表博客系列。在本系列最后一期文章中，我將討論DC/DC穩(wěn)壓器元件的傳導損耗。

傳導損耗是由設備寄生電阻阻礙直流電流在DC/DC轉(zhuǎn)換器中的傳導產(chǎn)生的。傳導損耗與占空比有直接關系。當集成上橋臂MOSFET打開后，負載電流就會從其中通過。漏-源通道電阻(RDSON)產(chǎn)生的功率耗散可以用公式1表示：

其中D = = 占空比

 對于LM2673這樣的非同步設備，在集成MOSFET關閉時，二極管被正向偏置。在此期間，電感電流通過輸出電容器、負載和正向偏置二極管降低。負載電流流過二極管產(chǎn)生的功率耗散可以用公式2表示：

 其中VF是選定二極管的正向電壓降。

除了集成MOSFET與鉗位二極管中的傳導損耗，電感器中也有傳導損耗，因為每一個電感器都有有限的直流電阻(DCR)，即線圈中導線的電阻。公式3表示電感器中的功率耗散：

傳導損耗取決于負載電流。負載增大時，MOSFET中的傳導損耗會增加，而且是主要損耗因素。傳導損耗及開關、驅(qū)動和內(nèi)部低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO)的損耗會產(chǎn)生很多的熱量，增加集成電路(IC)的結(jié)溫。增加的結(jié)溫可以用公式4表示：

 其中ICTj是IC的結(jié)溫，TA是環(huán)境溫度，θJA是IC到空氣的熱阻，ICPd是IC中總功率耗散。[!--empirenews.page--]

MOSFET的RDSON通常有一個溫度系數(shù)(RdsonTco)。當IC的結(jié)溫升高時，RDSON會在溫度系數(shù)的基礎上超出額定值。數(shù)據(jù)表可能不含有這一參數(shù)，而TI的WEBENCH® Power Designer軟件可以提供這一信息，并用以計算設計效率，讓計算結(jié)果更精確。公式5可以根據(jù)結(jié)溫調(diào)整RDSON：

 其中RdsonNom是數(shù)據(jù)表中 RDSON的額定值。

RDSON的增加取決于設備的散熱性能和結(jié)溫。不正確的散熱可能導致RDSON的大幅增加，引起最大負載效率的大幅下降。當IC的芯片貼裝焊盤(DAP)與IC板上的焊接不正確時，就會出現(xiàn)上述情況。

計算損耗是一個迭代過程。評估結(jié)溫和每次迭代計算IC電源損耗相應的RDSON，才能得到精確的效率結(jié)果。WEBENCH Power Designer能很好的處理這一過程;還能顯示被動元件損耗的計算結(jié)果。了解這些損耗是非常重要的，因為這可以幫助選擇正確的元件和DC/DC穩(wěn)壓器，以保持良好的效率?？倐鲗p耗可以用公式6表示：

 眾觀所有損耗，公式7對其進行加總得到總損耗：

 公式8得到的是DC/DC穩(wěn)壓器設計效率：

圖1是LM2673在不同輸入電壓時的負載電流曲線對應的整體效率?？梢宰⒁獾截撦d電流低時，效率會降低;從文章的第1和第2部分可以知道，這是開關損耗以及驅(qū)動與LDO的損耗造成的。還需注意在最大負載電流時，輸入電壓 (VIN)越高效率越低，這是因為電壓越高開關損耗就越高。負載電流在1A以上時，低VIN效率會相對較高，因為開關損耗降低。[!--empirenews.page--]

圖1：LM2673效率

至此，我關于數(shù)據(jù)表中效率的三篇博客文章就全部結(jié)束了?，F(xiàn)在，您應當能夠理解DC/DC穩(wěn)壓器設計中不同元件的損耗。根據(jù)你的應用需求，你現(xiàn)在可以清楚地確定何時選擇DC/DC穩(wěn)壓器及其開關頻率、散熱電路板空間，以及何時選擇二極管和電感器等被動元件。選擇SIMPLE SWITCHER DC/DC穩(wěn)壓器，在WEBENCH 電源設計工具中開始進行設計吧。