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一、DCDC降压稳压器是什么

DC-DC电源中常用的降压稳压器
，依附两个功率开关管来执行开关职能
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，以肯定的占空比交替在电感里存储能量并开释给负载。通常从芯片是否集成了开关管来分辨DCDC降压稳压器：降压转换器（集成功率开关管）和降压节造器（表置功率开关管）。

图1  SCT2A23降压电路

降压转换器如图1由一颗SCT2A23芯片、一个功率电感L1及输入输出电容
，组成了100V输入转换成12V输出的降压电路
，功率开关管集成在了芯片内部
，如图2所示HS、LS。

图2  SCT2A23 芯片内部框图

降压节造器如图3所示
，芯片内部无功率开关管。

如图4所示
，降压节造器内部只有节造电路
，故而叫节造器。需表加功率开关管能力组成一个齐全的降压电路：由SCT82A30、两个功率开关管Q1和Q2、功率电感L1及输入输出电容
，组成了100V输入转换成5V输出的降压电路。

图4 SCT82A30降压电路

二、转换器与节造器的利用特点

同步Buck转换器与节造器到底孰优孰劣涉及诸多考量
，如功率需要、空间约束、成本节造等。

现实利用中
，转换器重要用于较高电压转换至较低压的输出
，好比12/24/48V转5V,5V转1.2V/1.8V等。这类利用下
，下管会有更长的导通功夫
，因而下管比上管更低的Rdson设计
，有利于平衡高低管所产生的导通损耗和覆盖大部门利用需要。如图5 SCT2A23
，上管Rdson是530mΩ
，下管Rdson是220mΩ。

图5  SCT2A23部门参数

因而对于某些大占空比输出特殊利用场应时
，由于内部MOS固定
，转换器可能不能实现标称的最大电流能力输出
＝谠炱髟蚩善揪堇眯枰矫捷选择分歧的表置MOSFET
，调整高低管的功率损耗分配。

三、若何正确选择Buck节造器的功率MOS

功率MOS作为Buck系统功率蹊径的阀门与功率损耗的承载者
，选好功率开关管对电源系统的高效不变运作极度沉要。这必要系统效能/温升情况/空间尺寸/成本等多维度综合思考。 

1 功率MOS的耐压

MOS管的漏源耐压必要大于开关节点的最大关断震荡尖峰电压
，这必要思考最大输入DC电压下的SW节点尖峰电压V_{SW_PEAK}=V_{IN_MAX}+V_NOISE 如图6仿真值

在初步选项时
，通常耐压能够先以V_DS>120%×V_{IN_MAX}的安全裕量进行思考。噪声电压V_NOISE是由功率环路寄生杂感在急剧的di/dt开关变动下产生
，调试时能够通过减缓开明关断速度或增长RC吸收的方式降低
，确保V_{SW_PEAK}在MOSFET安全耐压内。

图6 开关节点电压尖峰

2 节造器驱动MOS的损耗分析

为确定MOSFET是否适合某一利用
，必要先推算其功率损耗和温升情况
，再去思考哪些关联参数能够优化。首先
，MOSFET上产生的总损耗P_Total=导通P_CON+开关损耗P_SW 如图7两部门能量损耗：

图7  MOSFET功率损耗组成

导通损耗P_CON通过欧姆定律即可得出
，D为导通占空比：（1）

上管开关损耗凭据如下公式
，开明与关断别离是在电感电流的谷值和峰值进行作为（2）

开关MOS管的开启关断过程如下图8所示
，开关过程的损耗产生在电流电压的极速变动区间
，从栅极电压升至V_{GS_th}阈值电压到米勒平台实现的功夫
，记作tf
，从米勒平台起头到栅极降至V_{GS_th}阈值电压的功夫
，记作tr。

图8  MOSFET开明关断过程

tr和tf是与节造器的内部驱动参数和表置MOS的个性参数有关
，如图9所示的驱动环路
，其推算可凭据电荷量公式Q=I×t 近似得出（3）

图9   节造器驱动MOSFET的驱动环路

式中RG为节造器驱动端表部串联到MOSFET栅极的驱动电阻。RON_H和RON_L别离是节造器驱动端内部的导通漏源阻抗
，如下图截取节造器SCT82A30电气机能表格中列出的Gate Driver值。

因而
，MOS管的总栅极电荷量Qg、开明阈值电压VGS_th、驱动器内部的漏源阻抗R_ON以及驱动电压VDD
，对MOS管在高速开关过程中的开关损耗有较大的影响。

下管的开关瞬态过程损耗
，重要是死区功夫内体二极管的续流损耗
，损耗值

P_{SW_L}可由（4）

其中t_{LGD_DT}和t_{HGD_DT}别离是上管导通时的死区功夫和下管导通时的死区功夫。在规格书平别离是25ns和22ns。

3 确认极限利用时的内部结温（热阻）

除了损耗
，必要对器件进行热评估
，初步判断所选MOS管的结温情况能否满足所需
，确保结温限度在肯定安全裕量。分歧的热个性参数（热阻）描述的是因损耗产生的热在分歧传布蹊径的阻抗(如图10)。

图10  封装器件热传递蹊径

两节点之间的温度差（ΔT）=两点之间的热阻值Rθ×在器件上的总损耗PTotal；

初步评估通常使用热阻值RθJA（结温到环境温度的热传递蹊径）和RθJC（结温到器件壳表表中心热传递路）（5）

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SCT82A30是一颗5.5V-100V输入的同步降压节造器
，能够提供驱动端2.3A和3.5A栅极拉罐电流能力
，有效降低对表置MOSFET结电容等参数的要求
，实现大功率大电流场景利用。内部提供7.5V稳压源
，用于驱动表部MOSFET开明于合理的线性区；

图11  表部供电VCC图示

芯片可选两种表部电源供电为VCC供电
，降低了芯片在高输入电压时内部LDO耗散的功率, 降低发热
，提高系统整体效能。当EXTVCC超过4.7V时关关内部LDO、接通到VCC。如图12在48V/72V利用时
，使用表部EXTVCC带来13%效能提升。

图12  SCT82A30表部供电效能差距

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