同步升壓轉換器設計中MOSFET的選擇策略

* 較高的電源輸入電壓顯然被轉換為來(lái)自電源的較低電流及AC-DC轉換器的高ζ值(銀盒)。

* 電源輸入電壓越高，意味著(zhù)在HS MOSFET中的動(dòng)態(tài)損耗也越高。

* 電源輸入電壓越高，意味著(zhù)在LS MOSFET中因占空周期的增加所造成的傳導損耗就越高。

最優(yōu)化輸入電壓可能由實(shí)驗或數學(xué)導出。圖8所示為最優(yōu)化輸入電壓在Z軸上的三維表示，它是Y軸上的負載電流和X軸上的開(kāi)關(guān)頻率的函數。電源輸入電壓電平由針對電腦市場(chǎng)的行業(yè)標準確定。如果你正在設計一個(gè)兩級隔離DC-DC轉換器，在為你的特定的應用確定最優(yōu)化中間電壓的過(guò)程中，就值得做這種考慮。

圖8：最優(yōu)化的電源輸入電壓。

器件封裝

當選擇針對你的應用的器件時(shí)，你要控制的其他參數就是封裝。功率MOSFET可用的最流行封裝分別是SO8、DPAK、D2PAK及其它形式的封裝。封裝參數中最重要的是：

* 封裝熱阻：這明顯限制了功耗并控制了封裝中的散熱設計方案；

* 要盡可能選擇最小的熱阻；

* 封裝寄生電感：由MOSFET提取的封裝寄生電感對開(kāi)關(guān)速度有極大的影響，并最終影響動(dòng)態(tài)損耗。寄生電感越小，開(kāi)關(guān)時(shí)間就越短；

*封裝寄生電阻：該參數通常隱藏在Rdson數值之中；

對給定應用的最佳封裝應該具有最低的寄生參數和熱阻，與此同時(shí)，滿(mǎn)足特定的要求。

最優(yōu)化工作條件

利用Maple計算軟件，為學(xué)習和掌握電源電路中諸如MOSFET這樣的物理現象提供了非常激動(dòng)人心和有效的工具。根據上述討論，我們可以說(shuō)，開(kāi)關(guān)頻率、門(mén)極驅動(dòng)、電源輸入電壓以及電路的布局布線(xiàn)等基本選擇極大地影響MOSFET開(kāi)關(guān)器件的損耗以及整體轉換效率。這些選擇必須做到以最小化這些損耗。

參考文獻：

[1] A. Elbanhawy, "Effect of Parasitic Inductance on switching performance" in Proc. PCIM Europe 2003, pp.251-255

[2] A. Elbanhawy, "Effect of Parasitic inductance on switching performance of Synchronous Buck Converter" in Proc. Intel Technology Symposium 2003

[3] A. Elbanhawy, " Mathematical Treatment for HS MOSFET Turn Off" in Proc. PEDS 2003

[4] A. Elbanhawy, "A quantum Leap in Semiconductor packaging" in Proc. PCIM China, pp. 60-64

關(guān)于作者：

Alan Elbanhawy是飛兆半導體國際公司先進(jìn)電源系統中心計算機和電信總監。他擁有電氣工程的學(xué)士學(xué)位，并在電源設計和研發(fā)管理中擁有38年的工程經(jīng)驗，可以通過(guò)Alan.Elbanhawy@fairchildsemi.com與他聯(lián)系。