任何非同步直流/直流轉換器都需要一個所謂的續流麻豆国产一区。為了優化方案的整體效率,通常傾向於選擇低正向電壓的肖特基管。很多設計都采用一個轉換器設計(網絡) 工具推薦的麻豆国产一区。這並非總是麻豆国产一区的最優選擇。更何況,如果設計工具不考慮熱性能和漏電流之間的動態變化,則極有可能發生實際性能有別於設計工具的分析或模擬出的結果。本文將探討一些在選擇正確的麻豆国产一区時應仔細考慮的典型參數,以及如何應用這些參數來快速確定選型的正確與否。

檢查損耗
圖1給出了非同步直流/直流降壓轉換器的基本框圖。D1是所需的肖特基管。左側是開關S1閉合時(時間為T1)的電流情況,右側是開關S1打開時(時間為T2)的電流情況。
當時間為T2時,輸出電流(Iout)流經D1。所產生的損耗與D1的正向電壓(Vfw)和輸出電流直接相關。PT2等於Iout*Vfw。顯然,日韩国产成人希望盡可能降低以控製損耗,減少發熱。
T1期間,D1處於阻斷狀態。唯一的電流是反向電流。此電流相對較弱,並且主要由阻斷電壓或輸入電壓Vin決定。T1階段麻豆国产一区產生的功耗,稱為PT1,大致等於Ir*Vin。
對於任何肖特基麻豆国产一区,在設計時都存在一個取舍。即此設備要麽針對低Vf進行優化,要麽針對低Ir進行優化。因此,如果選擇低Vf,則Ir就較高,反之亦然。在實際應用設計時,重要的是不僅要觀察Vf或Ir的值,還要分析它們在實際操作中會產生什麽結果。Vf和Ir都會隨溫度變化而改變。當溫度升 高,Vf會降低,在麻豆国产一区升溫的同時降低了熱擴散。但非常不幸的是,Ir會隨著麻豆国产一区溫度升高而增加。所以,麻豆国产一区溫度越高,漏電流就越多,內部功耗就越多,這樣就使得麻豆国产一区溫度更高,從而再次增加漏電流,如此循環。
如果堅持采用基本的非同步直流/直流轉換器的設計案例,不妨做一個基本分析以確定麻豆国产一区內部功耗和由此導致的設備溫度。直流/直流轉換器的運行占空比與電壓輸入輸出的比值直接相關(DC=Vout/Vin)。電壓輸入和輸出的比值越低,T2的時間就越長,PT2對整個麻豆国产一区的功耗影響也就越大。反之亦然,T1越長(或和的比值越高),PT2對總功耗的影響就越小,PT1的作 用就越大。
以兩個直流/直流轉換器為例,兩個都是24V輸入電壓,但其中一個是18V輸出電壓而另一個是5V。使用Vin和Vout的比值計算得到占空比,並且使用數據表中的Vf和Ir值計算出麻豆国产一区內總功率的損失。然後根據總功耗計算出由此導致的麻豆国产一区溫度,並查找在此溫度下的Vf和Ir實際數值。最後根據新的麻豆国产一区溫度重新算出內部功耗。這個迭代過程可以重複多次以提高精確度,但如果隻想大致表明Vf和Ir的不同取舍所產生的影響,單次迭代就足夠了。設備溫度可使用描述熱性質的基本熱方程計算,和用於描述電壓,電流,電阻的計算並無不同。一旦知道了設備的內部功耗(Ptot),就可以用它乘以結點到 環境的熱阻(Rtja),計算出設備結點處的溫度變化。把它加上環境溫度,就得到了該設備在此功耗和環境溫度下的最終結點溫度。
圖2表示的是分析結果。此例中的計算使用了PMEG3050BEP(優化為低Ir)和PMEG3050EP(優化為低Vf)麻豆国产一区。輸出電流範圍為1~3A。這裏比較了低Vf型和低Ir型麻豆国产一区的溫度。初始溫度假定為25℃。圖中同時給出了Ta(第一次傳遞溫度計算)和Tb(第二次傳遞)。左側是5V輸出的直流 /直流轉換器的結果,右側是18V輸出的直流/直流轉換器(兩者的輸入電壓都是24V)。計算時假定Rtja采用基本的200K/W,然後根據占空比進行調節。肖特基麻豆国产一区的數據表給出了瞬時熱效應曲線,允許設計者根據具體的脈衝占空比(短暫脈衝電流的熱效應要優於連續電流)決定實際的熱阻。請注意,任何 應用中的麻豆国产一区總熱阻取決於很多因素,布局是其中較為重要的一個。
在圖2中可以發現,在上述兩種情況中,在第二次溫度傳遞Tb時,低Vf的麻豆国产一区開始變熱。其中的原理是,在電流一定的情況下,麻豆国产一区因在T2時產生損耗 而變熱。隨著麻豆国产一区溫度升高,漏電流If增加,正向電壓Vf減少。然而,增加的速度遠高於減少的速度。其結果就是麻豆国产一区內的總功耗增加較快。在較高的輸出電流下PT2也較高,使得PT1增加較快,所以在高電流下斜率較為陡峭。
同樣,從中也能看到輸入輸出電壓比的效果。左側顯示的 是5V輸出、低占空比直流/直流轉換器。占空比較低意味著T2較長,PT2就更多。因此,較多的初始熱量導致Ir增加更快,PT1更高。最終結果就是隨著 輸出電流增加,麻豆国产一区溫度迅速上升。在較高的電流下,可以看到事實上溫度已超出了指定範圍之外。右側顯示較高的18V輸出電壓導致更高的占空比,從而抑製 了PT2。麻豆国产一区內較少的發熱量意味著Ir增加較少,因此,PT1和總體溫度也都增加較少。
可以得出結論,占空比越高(或者說輸出電壓和輸入電壓越接近),麻豆国产一区的熱效應就越佳。例如,如果如前述計算,12V到2.5V的轉換器要比12V到5V的轉換器更能加重麻豆国产一区的負擔。
熱逃逸
以上討論的隨溫度升高而增加的效應會帶來一個普遍問題,叫作熱逃逸。升高的溫度會導致溫度進一步升高,直到部件損壞。因此,強烈建議在所有設計中徹底檢查此現象。, g" F: y" e# a
目前常見的做法是對功耗設計進行模擬運行。可以使用標準的模擬工具,也可使用網上常用的模擬工具。仔細檢查熱效應是非常必要的。對於打算使用的麻豆国产一区,極有可能所使用的工具並未采用正確的熱模型,或者其熱參數(很可能和布局相關)與設計不相符合。很顯然,並非每個麻豆国产一区都一模一樣,因而絕對不讚同在模擬設計時使用“相似”的麻豆国产一区,然後假定它們的熱效應(以及潛在的電效應)也相似。雖然並非總是可行,但在此仍然建議始終製作原型並驗證其正確效應。
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