DC/DC稳压器元件的传导损耗计算
欢迎回到dc/dc变换器数据表博客系列。在本系列最后一期文章中，我将讨论dc/dc稳压器元件的传导损耗。
传导损耗是由设备寄生电阻阻碍直流电流在dc/dc变换器中的传导产生的。传导损耗与占空比有直接关系。当电流较高一侧的mosfet打开后，负载电流就会从其中通过。漏源通道电阻(rdson)产生的功率耗散可以用公式1表示：
其中d = = 占空比
对于lm2673这样的非同步设备，在mosfet关闭时，二极管被正向偏置。在此期间，电感电流通过输出电容、负载和正向偏置二极管。负载电流流过二极管产生的功率耗散可以用公式2表示：
其中vf是选定二极管的正向电压降。
除了集成mosfet与环流二极管中的传导损耗，电感器中也有传导损耗，因为每一个电感器都有有限的直流电阻（dcr），即线圈中导线的电阻。公式3表示电感器中的功率耗散：
传导损耗取决于负载电流。负载增大时，mosfet中的传导损耗会增加，而且是主要损耗因素。传导损耗加上开关、驱动和低压差线性稳压器（ldo）损耗会产生很多的热量，增加集成电路（ic）的结温。增加的结温可以用公式4表示：
其中ictj是ic的结温，ta是环境温度，θja是ic到空气的热阻，icpd是ic中总功率耗散。
mosfet的rdson通常有一个温度系数(rdsontco)。当ic的结温升高时，rdson会在温度系数的基础上超出额定值。数据表可能不含有这一参数，而ti的webench® power designer软件可以提供这一信息，用以计算设计效率，让计算结果更精确。公式5可以根据结温调整rdson：
其中rdsonnom是 rdson的额定值，可以在数据表中找到。
rdson的增加取决于设备的散热性能和结温。不正确的散热可以导致rdson的大幅增加，引起最大负载效率的大幅下降。当ic的连接焊盘（dap）与ic板上的焊接不正确时，就会出现上述情况。
计算损耗是一个迭代过程。在每一次迭代计算ic功率损耗时，都需要评估结温和相应的rdson，以得到精确的效率结果。webench power designer能很好的处理这一过程；还能显示被动元件损耗的计算结果。了解这些损耗是非常重要的，因为这可以帮助选择正确的元件和dc/dc稳压器，以保持良好的效率。现在，总传导损耗可以用公式6表示：
有了上述所有损耗，公式7对其进行加总得到总损耗：
公式8是得到的dc/dc稳压器设计效率：
图1是lm2673在不同输入电压时的负载电流曲线对应的整体效率。可以注意到负载电流低时，效率会变差；从文章的第1和第2部分可以知道，这是开关损耗以及驱动与ldo的损耗造成的。还需注意在最大负载电流时，输入电压 (vin)越高效率越低，这是因为电压越高开关损耗就越高。负载电流在1a以上时，低vin效率会相对较高，因为开关损耗降低。
图1：lm2673效率
至此，我的关于数据表中效率的三篇博客文章就全部结束了。现在，你应当能够理解dc/dc稳压器设计中不同元件的损耗。根据你的应用需求，你现在可以清楚地确定何时选择dc/dc稳压器及其开关频率、散热电路板空间，以及何时选择二极管和电感器等被动元件。选择一个易电源dc/dc稳压器，在webench power designer中开始进行设计吧。
其他信息：
? 了解更多可调节电流限制lm2673易电源3a降压稳压器。
? 阅读《dc/dc变换器数据表——解读系统效率》。
倒计时！华东磁性元器件产业链峰会议程出炉
英特尔新的 Loihi 神经形态芯片模仿活体大脑
流程图设计器简介
全志D1程序烧录失败引发的向量指令的学习
红外热像仪充电故障维修案例
DC/DC稳压器元件的传导损耗计算
现代的科技怎样为智慧城市助力
REACH预注册截止日期临近，IPC出版针对性指导手册
比亚迪汉内饰官图公布 视觉冲击感极强
DC电源模块在工业自动化的应用
基于DensePose的姿势转换系统，仅根据一张输入图像和目标姿势
区块链和智慧城市之间怎样相联系起来
基于Zigbee/Sub-GHz技术的智能电表设计
一加3T怎么样？一加3T评测：与华为Mate9相比, 荣耀V9是否更值得入手？
2018上半年市场行情回归理性，6月NAND Flash价格呈下滑趋势
理性理解AI的决策过程
详解惠普VR战略
科沃斯机器人旺宝担任联合国展台的导览大使 携手UNIDO共建AI产业新生态
艾睿光电携红外热像仪亮相智慧钢铁发展大会，获钢铁行业优质供应商奖
镀层的抗氧化性
传导损耗是由设备寄生电阻阻碍直流电流在dc/dc变换器中的传导产生的。传导损耗与占空比有直接关系。当电流较高一侧的mosfet打开后，负载电流就会从其中通过。漏源通道电阻(rdson)产生的功率耗散可以用公式1表示：
其中d = = 占空比
对于lm2673这样的非同步设备，在mosfet关闭时，二极管被正向偏置。在此期间，电感电流通过输出电容、负载和正向偏置二极管。负载电流流过二极管产生的功率耗散可以用公式2表示：
其中vf是选定二极管的正向电压降。
除了集成mosfet与环流二极管中的传导损耗，电感器中也有传导损耗，因为每一个电感器都有有限的直流电阻（dcr），即线圈中导线的电阻。公式3表示电感器中的功率耗散：
传导损耗取决于负载电流。负载增大时，mosfet中的传导损耗会增加，而且是主要损耗因素。传导损耗加上开关、驱动和低压差线性稳压器（ldo）损耗会产生很多的热量，增加集成电路（ic）的结温。增加的结温可以用公式4表示：
其中ictj是ic的结温，ta是环境温度，θja是ic到空气的热阻，icpd是ic中总功率耗散。
mosfet的rdson通常有一个温度系数(rdsontco)。当ic的结温升高时，rdson会在温度系数的基础上超出额定值。数据表可能不含有这一参数，而ti的webench® power designer软件可以提供这一信息，用以计算设计效率，让计算结果更精确。公式5可以根据结温调整rdson：
其中rdsonnom是 rdson的额定值，可以在数据表中找到。
rdson的增加取决于设备的散热性能和结温。不正确的散热可以导致rdson的大幅增加，引起最大负载效率的大幅下降。当ic的连接焊盘（dap）与ic板上的焊接不正确时，就会出现上述情况。
计算损耗是一个迭代过程。在每一次迭代计算ic功率损耗时，都需要评估结温和相应的rdson，以得到精确的效率结果。webench power designer能很好的处理这一过程；还能显示被动元件损耗的计算结果。了解这些损耗是非常重要的，因为这可以帮助选择正确的元件和dc/dc稳压器，以保持良好的效率。现在，总传导损耗可以用公式6表示：
有了上述所有损耗，公式7对其进行加总得到总损耗：
公式8是得到的dc/dc稳压器设计效率：
图1是lm2673在不同输入电压时的负载电流曲线对应的整体效率。可以注意到负载电流低时，效率会变差；从文章的第1和第2部分可以知道，这是开关损耗以及驱动与ldo的损耗造成的。还需注意在最大负载电流时，输入电压 (vin)越高效率越低，这是因为电压越高开关损耗就越高。负载电流在1a以上时，低vin效率会相对较高，因为开关损耗降低。
图1：lm2673效率
至此，我的关于数据表中效率的三篇博客文章就全部结束了。现在，你应当能够理解dc/dc稳压器设计中不同元件的损耗。根据你的应用需求，你现在可以清楚地确定何时选择dc/dc稳压器及其开关频率、散热电路板空间，以及何时选择二极管和电感器等被动元件。选择一个易电源dc/dc稳压器，在webench power designer中开始进行设计吧。
其他信息：
? 了解更多可调节电流限制lm2673易电源3a降压稳压器。
? 阅读《dc/dc变换器数据表——解读系统效率》。
倒计时！华东磁性元器件产业链峰会议程出炉
英特尔新的 Loihi 神经形态芯片模仿活体大脑
流程图设计器简介
全志D1程序烧录失败引发的向量指令的学习
红外热像仪充电故障维修案例
DC/DC稳压器元件的传导损耗计算
现代的科技怎样为智慧城市助力
REACH预注册截止日期临近，IPC出版针对性指导手册
比亚迪汉内饰官图公布 视觉冲击感极强
DC电源模块在工业自动化的应用
基于DensePose的姿势转换系统，仅根据一张输入图像和目标姿势
区块链和智慧城市之间怎样相联系起来
基于Zigbee/Sub-GHz技术的智能电表设计
一加3T怎么样？一加3T评测：与华为Mate9相比, 荣耀V9是否更值得入手？
2018上半年市场行情回归理性，6月NAND Flash价格呈下滑趋势
理性理解AI的决策过程
详解惠普VR战略
科沃斯机器人旺宝担任联合国展台的导览大使 携手UNIDO共建AI产业新生态
艾睿光电携红外热像仪亮相智慧钢铁发展大会，获钢铁行业优质供应商奖
镀层的抗氧化性