一种求解每个热源功率损耗的新方法

时间:2011-08-08来源:网络

  根据测试结果和等式 (2):

  P1 + P3 + P4 = 1.538W

  新方法给出的结果是:

  P1 + P3 + P4 = 1.507W (13)

  热学方法和电工学方法之间的结果差异是由小热源造成的,如PCB印制线和电容器的ESR。

  分立式降压转换器

使用上述步骤和图3,我们获得了分立式方案的S矩阵,不过没有考虑驱动IC的功率。

  (14, 15)

  

  (16)(16)

  

  

  (17)(17)

  

使用上面图4提供的信息,我们可以得到在Vin = 12V, Vo =1.3V, Io = 8A, Fs = 1MHz条件下的功率损耗。

  使用上面图4提供的信息,我们可以得到在Vin = 12V, Vo =1.3V, Io = 8A, Fs = 1MHz条件下的功率损耗。

  P1 = 0.228W, 电感器

  P2 = 0.996W, 高边 MOSFET

  P3 = 0.789W, 低边 MOSFET

  比较等式(18)和等式(22),我们发现,由于两个电路使用相同的电感器,两个电路具有同样的电感器损耗,这个结果和我们预想的一样。尽管分立方案中低边和高边MOSFET的rDS(on)比集成式方案MOSFET的rDS(on)分别小23%和28%,集成式降压解决方案的损耗仍然比分立式降压方案的损耗要低。

  我们可以认定,集成式方案的频率更低,而频率则与功率损耗相关。

五 总结和结论

  测量高频DC-DC转换器功率损耗的新方法使用了直流功率测试,和一个热成像摄像机来测量PCB板上每个热源的表面温度。用新方法测得的功率损耗与用电工学方法测得的结果十分接近。新方法可以很容易地区分出象MOSFET这样的主热源,和象PCB印制线及电容器的ESR这样的次热源的功率损耗。试验结果表明,由于在低频下工作时的损耗小,高频集成式DC-DC转换器的整体功率损耗比分立式DC-DC转换器要低。



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关键词: 方法 损耗 功率 每个 求解

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