GERY013C january   2023  – april 2023 LMQ61460-Q1 , TPS54319 , TPS62088 , TPS82671 , UCC12040 , UCC12050

 

  1.   Auf einen Blick
  2.   Authors
  3.   3
  4.   Was ist Leistungsdichte?
  5.   Wodurch wird die Leistungsdichte begrenzt?
  6.   Einschränkung der Leistungsdichte: Schaltverluste
  7.   Begrenzungsfaktor Nr. 1: Ladungsbezogene Verluste
  8.   Begrenzungsfaktor Nr. 2: Sperrverzögerungsverluste
  9.   Begrenzungsfaktor 3: Verluste beim Ein- und Ausschalten
  10.   Was schränkt Leistungsdichte ein: thermische Leistung
  11.   Schwierigkeiten bei der Verbesserung der Leistungsdichte überwinden
  12.   Innovationen zur Überwindung von Schaltverlusten
  13.   Innovationen für die Thermik von Gehäusen
  14.   Designinnovationen für erweiterte Schaltkreise
  15.   Innovationen bei der Integration
  16.   Fazit
  17.   Weitere Ressourcen

Begrenzungsfaktor Nr. 2: Sperrverzögerungsverluste

In einem Abwärtswandler tritt eine Sperrverzögerung auf, wenn der High-Side-MOSFET eingeschaltet wird, während die Bodydiode des Low-Side-MOSFET Strom leitet, wodurch der Strom der Low-Side-Diode gezwungen wird, schnell auf den High-Side-MOSFET überzugehen. Bei diesem Übergang wird zur Entfernung der Minoritätsladung der Low-Side-Diode, die einen direkten Schaltverlust verursacht, ein Strom benötigt; siehe Gleichung 4.

Gleichung 4. E R R = V I N × I L × t R R + V I N × Q: R R  

Einer der besten Ansätze zur Verringerung der Auswirkungen der Sperrverzögerung von Dioden besteht darin, die gespeicherte Ladung (QRR) durch ein optimiertes MOSFET-Design zu reduzieren oder die Totzeit der steigenden Flanke zu verringern bzw. zu eliminieren, sodass die Auswirkungen des Verlusts komplett rückgängig gemacht werden.