详解BUCK开关电源的消耗与效力计较-KIA MOS管

开关电源的消耗首要包含开关器件和二极管的传导消耗（导通消耗）和开关消耗（穿插消耗或静态消耗、开关消耗）；固然另有在L、C上的传导消耗（等效DCR和ESR上的消耗）。

在BUCK型开关电源中，若是不消耗，那效力便是100%，但这是不能够的，BUCK型开关电源中首要的消耗是导通消耗和交换开关消耗；导通消耗首要是指MOS管导通后的消耗和肖特基二极管导通的消耗（是指完整导通后的消耗，由于导通不是刹时导通，有个从线性区到非线性区的进程），在MOS管导通时，由于存在导通电阻，那末流过电流就一定存在导通消耗，而肖特基导通消耗是指在MOS管封闭时代，由于电感的电流不能渐变加上电感反冲景象，会发生与MOS管导通时的相反电压标的目的，从而使肖特基导通，流过的电流会在肖特基上发生消耗。

由于MOS管在导通的时辰，流过其的电流不是刹时到达最大，此时电流有个从零逐步回升到最大的进程，此时MOS管漏源（DS）之间的电压也是从Vdc逐步降落到零，MOS管封闭的时辰也存在此环境，只是与翻开的时辰进程相反，那末在这逐步的进程中就会发生消耗，这便是交换开关消耗，交换开关消耗包含MOS管翻开和封闭消耗，交换开关消耗与开关的频次成反比，由于一开一关的次数越多，消耗天然就大了。

在疏忽交换开关消耗的环境下，假定输入电压Vdc,输入电压为Vo,MOS管导通时辰为Ton,封闭时辰为Toff,全部周期为T，即T=Ton+Toff。

在MOS管导通时代流过的均匀电流为Io,由于电感电流不能渐变，那末在MOS管封闭时代流过肖特基的均匀电流也为Io，在MOS管和肖特基导通时代发生的压差根基为1V；

那末导通消耗=P(mos管)+P(肖特基)=1*Io*Ton/T+1*Io*Toff/T=1*Io；

那末此时的效力E=Po/(Po+Plosse)=(Vo*Io)/(Vo*Io)+(1*Io)=Vo/Vo+1。

在斟酌交换开关消耗的时辰，根基交换开关消耗能够分两种环境来斟酌，第一种环境是MOS管导通时代，电流起头回升的时辰电压同时起头降落，MOS管封闭时代电流起头降落的时辰电压同时回升，此种环境也是最抱负的环境（普通现实环境很难到达）；

那末在此环境下，交换开关消耗=全部开关周期的导通消耗+全部开关周期的关断消耗=（时辰从0到Ton,流过电流和电压剩积的积分）*(Ton/T)+（时辰从0到Toff,流过电流和电压剩积的积分）*(Toff/T)=Io*Vdc/6*(Ton/T)+Io*Vdc/6*(Toff/T)。

设Ton=Toff=Ts(现实上MOS管翻开刹时电流从0回升到最大与MOS管关断刹时从最大降落到0的时辰是一样)，以是交换开关消耗Pac=Io*Vdc*Ts/3T。

则此时的效力E=Po/（Po+DClosse+AClosse）=(Vo*Io)/(Vo*Io)+(1*Vo)+(Io*Vdc*Ts/3T)=Vo/(Vo+1+Vdc*Ts/T)

下面是在斟酌交换开关消耗的抱负环境下的效力，那末第二种环境便是在最差的环境下，即MOS管导通时，电流从0到达最大后，电压才起头降落，而不是同时，MOS管封闭时，电压回升到最大后，电流才起头从0起头降落，普通这类环境更靠近实在环境；

那末此种环境下，交换开关消耗=全部开关周期的导通消耗+全部开关周期的关断消耗=Io*Vdc*Ts/T+Io*Vdc*Ts/T=2*Io*Vdc*Ts/T。

以是此时效力E=Po/（Po+DClosse+AClosse）=(Vo*Io)/(Vo*Io)+(1*Vo)+(2*Io*Vdc*Ts/T)=Vo/(Vo+1+2*Vdc*Ts/T)，以是在其余参数稳定，Vdc越大效力越低。

以上的效力计较是在不斟酌肖特基的反向规复时辰的环境下，现实的效力能够还会比以上计较的低，反向规复时辰是指二极管从蒙受反向电压的刹时到完整遏制流过反向泄电流所履历的时辰，由于二极管在反向停止时不能够刹时停止，也是有一个进程的。应当利用反向规复时辰在35ns~50ns的超快规复二极管作为续流二极管，该消耗与开关频次成反比。

开关电源MOS管选型

KIA半导体是一家努力于功率半导体电子元器件研发与发卖的高新手艺型企业，真挚办事环球开关电源、绿色照明、机电驱动、汽车电子、新动力充电桩、太阳能装备、数码家电、安防工程等行业持久协作火伴，自动领会客户需要，不时研发立异，为客户供给绿色、节能、高效的功率半导体产物。

接洽体例：邹师长教师

接洽德律风：0755-83888366-8022

手机：18123972950

QQ：2880195519

接洽地点：深圳市福田区金田路3037号金中环国际商务大厦2109

请搜微信公家号:“KIA半导体”或扫一扫下图“存眷”官方微信公家号

请“存眷”官方微信公家号:供给  MOS管  手艺赞助

免责申明：本网站局部文章或图片来历别的来由，若有侵权，请接洽删除。