市面上售有各种类型的稳压器,但很难选择一款直流/直流稳压器。大多数汽车应用都要求在整个负载范围内保持高效率,因为它们一直在耗电。但话又说回来,许多工业应用在高负载时需要高效率,而在轻负载时,效率并不是很重要。因此必须了解直流/直流稳压器中的损耗。阅读直流/直流转换器数据表中提供的效率曲线时也萌生了一些问题,比如“为什么在轻负载时功率较低呢?”“为什么在重负载时功率会下降呢?”在该系列博客中,我会以SWITCHER® LM2673 3A降压稳压器为例,尝试将系统效率解析成不同的组件损耗。 图1所示为评估模块(EVM)示意图  1:设计原理图 栅极电荷和IC损耗 在诸如LM2673的典型非同步降压稳压器中,功耗部件包括集成电路、电感器和箝位二极管。穿过输入和输出电容和寄生等效串联电阻(ESR)的均方根(RMS)电流非常低;因此,你可以忽略这些组件的损耗。 由于结构关系,每个MOSFET在其端子之间都有一些寄生电容。它们是栅漏电容(CGD)、源极电容(CGS)和漏电容(CDS),如图1所示。电容值视MOSFET尺寸、装配和其它工艺参数而有所不同。理想的MOSFET过渡时间为零,与此不同的是,这些寄生电容具有有限的开关时间,如图2所示。  2MOSFET的寄生电容 如图3所示,有限的开关时间是输入电容(CISS)充放电的结果。输入电容基本上是CGS和密勒电容(CGD)相加所得。栅极电荷(QG)是源极电荷(QGS)和栅漏电荷(QGD)相加所得。MOSFET的栅极电荷是需要完全开启MOSFET的电荷。  3:栅极电荷和密勒平台 MOSFET驱动器提供电流(ICC),您可以使用公式1进行估算:  其中,FSW是指直流/直流稳压器的开关频率。 对于像LM2673一样具有集成高侧MOSFET的转换器来讲,数据表中并未列出QG等参数。因此,你需要在实验台上以不同的方式估算ICC。启动设备后,断开负载,测量输入电流。在未连接载荷的情况下,该输入电流测量基本上测量ICC电流。ICC电流也称为工作静态电流。请参考“其他资源”部分中的链接,了解更多信息。 为了更准确地计算,可以使用德州仪器的WEBENCH® Power Designer软件。WEBENCH Power Designer具有所有内部MOSFET参数的信息,因此在计算损耗时可将这些考虑在内。 如等式1所示,电流直接与开关频率(FSW)成正比。由于MOSFET驱动器在提供该电流,驱动器中会有损耗。驱动电压(VCC)由内部低压差稳压器(LDO)设置。驱动器中的损耗以等式2表示:  因为直流/直流稳压器内的LDO提供该电流,在LDO中也会有功耗。此功耗通过等式3表示:  如果将等式2和等式3相加,可以得出LDO和驱动器(等式4)的总功耗:  因此,输入电压越高,损耗也会增加。此外,栅极电荷直接影响开关损耗。如果内部MOSFET具有较大的寄生电容,那么所得的栅极电荷将会更大;在开关转换所花费的时间也将会更长。因此会增加开关损耗。 在本系列的下一篇文章中,我将解释栅极电荷如何与MOSFET的开关损耗相关;轻负载效率如何依赖于这些损耗;以及总损耗如何影响直流/直流稳压器的传导损耗和整体效率。 其他资源 Ÿ   ICC电流也被称为工作静态电流。阅读“直流/直流转换器的数据表——静态电流”,以了解更多信息。 Ÿ   现在通过WEBENCH Power Designer开始设计。 Ÿ   了解更多关于德州仪器各种SIMPLE SWITCHER 直流/直流稳压器产品的信息。 原文链接: https://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2016/04/18/dc-dc-converter-datasheets-system-efficiency-demystified