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  • DCDC,電源IC損耗計算方法介紹
    • 發(fā)布時間:2023-04-10 18:42:17
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    DCDC,電源IC損耗計算方法介紹
    本文將在“簡單”的前提下,介紹一種利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)求出電源IC損耗的方法。
    損耗的簡單計算方法
    在很多情況下,電源IC的技術規(guī)格書中給出的是在標準的應用電路中測試得到的效率曲線圖(效率 vs 輸出電流)。如果所使用的電路條件與規(guī)格書中的效率曲線的條件相同或近似,則在自己設計的電路中也可能得到基本相同的效率曲線。利用這個效率曲線,可以簡單計算損耗。以內置MOSFET的同步整流降壓轉換器為例進行計算。
    首先,請看根據(jù)效率計算損耗的公式,這同時也是為了整理效率和損耗的關系。
    輸入功率 [W]=輸出功率[W]+損耗[W]
    效率(×100,以“%”表示)=輸出功率[W]÷輸入功率[W]
    損耗 [W]=輸出功率[W]×(1-效率)÷效率
    接下來,根據(jù)下面的條件,使用效率曲線進行計算。
    使用條件:Vin=24V,Vout=5V,Iout=1.5A
    從曲線圖中可以看出效率為:84%?。ㄋ{色圓圈)
    損耗 [W]=輸出功率[W]×(1-效率)÷效率
    =(5V×1.5A)×(1-0.84)÷0.84=1.43W
    電源IC 損耗 計算
    這里計算出的損耗是電路的損耗(效率也一樣),需要減去外置輸出電感的DCR帶來的傳導損耗(PCOIL)。
    關于電感的損耗
    輸出電感DCR相關的損耗,即下圖中淺藍色的“PCOIL”所示的部分。
    電源IC 損耗 計算
    電感的DCR帶來的傳導損耗
    電感的DCR(即直流電阻)是線圈的電阻。所以,只是因流過電感的電流和DCR而產(chǎn)生損耗。損耗發(fā)生的位置也只是電感本身。所流過的電流基本上是輸出電流Io。Io可根據(jù)電感電流IL求得。
    電源IC 損耗 計算
    如上所述,可以根據(jù)效率曲線大致算出損耗。前面提到要減去外置電感的損耗,但更準確一點講,估算值中包含其他外置部件和PCB的薄膜布線等的損耗。然而,由于電源IC本身的損耗比這個值?。ㄍǔV皇呛苄〉闹担?,因此用于估算值的量并沒有什么問題。
    功率晶體管為外置的情況下,可以用相同的思路估算,但一般需要另行求出功率晶體管的損耗,因此所花的時間也可能與單獨計算差不多。
    最后,計算值的小數(shù)原則上要向上舍入,而非向下舍入。至于使用到小數(shù)點后幾位數(shù),可根據(jù)整體的功率來判斷有效(有影響)的位數(shù)。這是為了將誤差控制在安全范圍,需要注意的是損耗和發(fā)熱等負面因素。當然,在進行可否判斷時需要考慮到余量而非界限值。
    關鍵要點:
    電源IC的技術規(guī)格書中如果提供了效率曲線,可根據(jù)效率簡單計算損耗。
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