本文將在“簡(jiǎn)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(jiǎn)單計(jì)算方法
在很多情況下,電源IC的技術(shù)規(guī)格書中給出的是在標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用電路中測(cè)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(shè)計(jì)的電路中也可能得到基本相同的效率曲線。利用這個(gè)效率曲線,可以簡(jiǎn)單計(jì)算損耗。以內(nèi)置MOSFET的同步整流降壓轉(zhuǎn)換器為例進(jìn)行計(jì)算。
首先,請(qǐng)看根據(jù)效率計(jì)算損耗的公式,這同時(shí)也是為了整理效率和損耗的關(guān)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(jìn)行計(jì)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% (藍(lán)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
這里計(jì)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(dǎo)損耗(PCOIL)。
關(guān)于電感的損耗
輸出電感DCR相關(guān)的損耗,即下圖中淺藍(lán)色的“PCOIL”所示的部分。
電感的DCR帶來的傳導(dǎo)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。
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(zhǔn)確一點(diǎn)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(gè)值小(通常只是很小的值),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(shí)間也可能與單獨(dú)計(jì)算差不多。
最后,計(jì)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(diǎn)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(fù)面因素。當(dāng)然,在進(jìn)行可否判斷時(shí)需要考慮到余量而非界限值。
關(guān)鍵要點(diǎn):
電源IC的技術(shù)規(guī)格書中如果提供了效率曲線,可根據(jù)效率簡(jiǎn)單計(jì)算損耗。
〈烜芯微/XXW〉專業(yè)制造二極管,三極管,MOS管,橋堆等,20年,工廠直銷省20%,上萬家電路電器生產(chǎn)企業(yè)選用,專業(yè)的工程師幫您穩(wěn)定好每一批產(chǎn)品,如果您有遇到什么需要幫助解決的,可以直接聯(lián)系下方的聯(lián)系號(hào)碼或加QQ/微信,由我們的銷售經(jīng)理給您精準(zhǔn)的報(bào)價(jià)以及產(chǎn)品介紹
聯(lián)系號(hào)碼:18923864027(同微信)
QQ:709211280