为同步整流选择最优化的MOSFET
来源： 作者： 发布时间：2015-03-27 08:13:15 浏览量：
图2. 功耗构成与输出电流的关系
在选择最适当的MOSFET时，必须特别注意RDS(on) 的取值范围，如图3所示。当RDS(on)超出最优值时，总功耗将随RDS(on)的提高而线性增加。但当RDS(on) 降至低于最优值时，总功耗也会大电流电感因输出电容的快速增加而急剧上升。此外，在图3中可以看出，可实现最低功耗的RDS(on)值范围相当宽。在本例中，当RDS(on)在1毫欧姆至3毫欧姆范围内时，总功耗始终大致相同。但是，在此范围之外，RDS(on)仅下降0.5毫欧姆，便会令总功耗提高一倍，从而严重降低电源转换器的效率。
图3. 功耗与RDS(on)值的关系
对于优化SR，另一个重要的问题是正确选择MOSFET封装。只要将TO-220封装替换为SuperSO8封装即可实现效率提升。这是因为，SuperSO8封装的电阻占总RDS(on)的比例更低。在降低RDS(on)的同时，保持输出电容不变，能够降低FOMQoss。FOMQoss是特定MOSFET解决方案的性能指标（FOMQoss= RDS(on) * Qoss）。因此，降低FOMQoss可以降低开关损耗，从而提高系统能效。
4. 应当按何种负载电流优化MOSFET？
要在整个负载范围内实现均衡的效率，必须借助四象限SR器件优化表对MOS功率电感器FET电流做出合理的选择。采用满负载优化，可以在输出电流较高时实现良好的效率。但是，当负载较低时，这种方法会大大降低效率，并且所需并联MOSFET的数量将多得不能接受。因此，必须找到最优MOSFET电流，以在整个输出电流范围内实现相对恒定的效率值。
为阐明这个0603电感问题，图4显示了不同优化方法得到的效率。图中所示效率曲线为，当变压器电压为40V、栅极驱动电压为10V、开关频率为100kHz时计算得到的12V同步整流级的效率。在75V优化表中选择 IPP034NE7N3，按10 A MOSFET电流进行设计，所得到的优化方案仅需一个MOSFET。如图4所示，这种优化方案能够在低电流时实现很高的效率，而在高电流时效率却极低。按50 A进行优化设计，所得到的最佳方案则需要5个MOSFET。采用这种优化方案，低电流时的效率将低得不能接受，但在满负共模电感载时可以达到最高效率。因此，对该设置而言，最佳优化方案是采用两个并联的MOSFET，从而获得整体均衡的效率。
通常，按最高输出功率的20%至30%对MOSFET进行优化，可以获得均衡的总体效率。对于强调轻负载效率的系统，可以按最高电流的10%至20%的低电流进行优化；而对于高负载设计，则适于按最高电流的60%进行优化。应当避免按100%输出负载进行优化，因为这会严重降低系统的低负载效率，并大大增加所需并联的MOSFET数量。
图4. 不同优化方法实现的效率不尽相同
5. 借助四象限SR器件优化表选择MOSFET
为了帮助开发人员更轻松地为SR应用选择最优MOSFET，下面介绍一个四象限SR器件优化表。借助这个优化表，可以根据三个应用参数找到最适合的器件：次级变压器电压、开关频率和RMS MOSFET电流。为便于理解，图5给出了一个实际的例子。
图5. 四象限SR器件优化表
使用优化表时，首先从次级变压器电压开始。在所用电压值位置，画一条垂直的直线。在两条线相交处可以选出特定的MOSFET。通过一条水平的直线和一条垂直的直线，便可选择开关频率和MOSFET电流。如前面所讨论，按最好从满负载的20%至30%的电流值开始进行选择。此时，可以在正Y轴上读取最优RDS(on)值。在第四个象限中，显示了并联MOSFET的最佳数量。在第四个象限中，必须选择之前在第一个象限中选定的MOSFET型号。然后，按同样的参数（变压器电压、开关频率和电流RMS）对另一个型号的MOSFET重复执行这个选择过程。比较两次选择所得到的最优RDS(on)值，最优RDS(on)值越低的MOSFET所产生的功耗也越低，因而是更加高效的解决方案。
基于LM3423的太阳能LED路灯驱动器的设计 一、引言太阳能是绿色能源中最重要的能源，是取之不尽、用之不竭、广泛存在的天然能源，其优点是极为丰富、洁净、安全、价廉，对生态平衡没有任何影响。太阳能LED 路灯不仅能利用清洁免费的太阳能以及高效环保
供电企业执行多种电价是增效途径伴随着电力控制和电力计量技术的突破，电价理论也有了新的发展。在国家价格机制指导下，以供电企业合理成本和用好公平负担为原则，而制定了多种电价，使电价以传统的单一电价向多种电价演变，通过价格调控，使电价成
基于MAX16821的6A降压型LED驱动器设计 概述本参考设计针对便携式投影仪的6A降压型LED驱动器，参考设计基于PWM HB LED驱动器MAX16821，该电路可驱动一个LED;驱动RGB三色LED时需要使用三片MAX16821。LED驱动