JAJA732A February 2019 – January 2023 LM5155 , LM5155-Q1 , LM51551 , LM51551-Q1
フライバック・コントローラ用の MOSFET の選択では、消費電力と電圧定格を重視します。MOSFET の消費電力は、導通損失とスイッチング損失という 2 つの異なる部分で構成されます。導通損失は、主に MOSFET の RDS(ON) 抵抗によって決まります。N チャネル MOSFET がオン / オフするとき、スイッチ・ノードの立ち上がりおよび立ち下がりの間にスイッチング損失が発生します。立ち上がり時間と立ち下がり時間の間、MOSFET チャネルを流れる電流と、ドレインからソースへの大きな電圧降下が存在し、消費電力が発生します。スイッチ・ノードの立ち上がり時間と立ち下がり時間が長いほど、スイッチング損失は大きくなります。寄生容量を最小限に抑えた MOSFET を選択すると、スイッチング損失が低減されます。
合計ゲート電荷 (QG_total) は、内部 VCC レギュレータが電流制限に達するほど大きくしないことが必要です。特定の MOSFET の QG_total は、部品のデータシートに記載されています。選択したスイッチング周波数に対応する MOSFET の最大合計ゲート電荷は、Equation16 で得られます。選択した MOSFET の QG_total は 35nC です。
MOSFET の RMS 電流は、Equation17 を使用して推定されます。スイッチの RMS 電流を推定することで、十分に小さい RDS(ON) の値を持つ MOSFET を選択できます。
選択した MOSFET の RDS(ON) は 8.7mΩ です。
MOSFET のドレインからソースへのブレークダウン電圧定格は、Equation18 で計算される、反射 2 次側電圧と最大入力電圧を加算した値よりも高い必要があります。
1 次巻線の寄生リーク・インダクタンスにより、スイッチ・ノードの電圧は、Equation18 で計算された値よりはるか上でリンギングします。スイッチ・ノードのリンギングを克服するために、電圧クランプを追加できます。このクランプの設計については、このアプリケーション・レポートでは説明しません。この設計では、電圧定格が 100V の MOSFET が選択されています。