通过分析MOSFET功耗产生机制来提高同步整流效率(3)

Qg就越多。

在总开关损耗中占很大比例的另一种损耗与MOSFET的输出电容Coss和反向恢复电荷Qrr有关。MOSFET关闭时，必须将Qrr移走，并且必须将输出电容充电至次级变压器电压。这个过程会导致反向电流峰值，同时，电流交换环路也会产生的感应电压。所以，这些电量将被转移至MOSFET的输出电容，加上之前存储的电量，将由此产生电压尖峰。这些电量将触发LC振荡电路。LC振荡电路的性能取决于印刷电路板的感应系数和MOSFET的输出电容Coss。LC电路的寄生串联电阻将减弱振荡。由于这种在关闭过程中产生的感应电量直接取决于MOSFET Coss（相应地，当输出电容被充电至次级变压器电压时，则为输出电荷Qoss），因此，总Coss决定了关闭过程中产生的电容损耗。对于栅极电荷也是如此，Qoss会随着RDS(on)的降低而增加。因此，总是能找到可以实现最高效率的传导损耗与开关损耗之间的平衡点。

大致上，对于OptiMOS 3产品而言，Qrr可以忽略不计，因为其对总功率损耗的影响微乎其微。在这种情况下，Qrr仅被视为MOSFET体二极管的反向恢复电荷，而数据表中的Qrr则是按照JEDEC标准测得的，因此，除体二极管Qrr之外，还包含MOSFET的部分输出电荷。此外，其他因素也会导致应用中的实际Qrr值低于数据表所提供的Qrr值。数据表中的值是在对体二极管施以允许的最高MOSFET漏极电流、体二极管导通时间长达500 μs并且di/dt值固定为100A/μs的条件下测得的。在实际应用中，最典型的情况是，电流仅为最高漏极电流的三分之一左右甚至更低，体二极管导通时间在20ns至100ns范围内，并且di/dt可能高达800A/μs。

3. 优化同步整流MOSFET

要优化SR MOSFET的效率，必须找到开关损耗与传导损耗之间的最佳平衡点。在轻负载条件下，RDS(on)传导损耗占总功率损耗的比例极低。在这种情况下，在整个负载范围内基本保持不变的开关损耗是主要损耗。但是，当输出电流较高时，传导损耗则成为最主要的损耗，其占总功率损耗的比例也最高，请参见图2。

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