【導讀】對于降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器而言，低邊開關(guān)的最大電流開關(guān)能力是非常重要的參數(shù)。例如，開關(guān)容量為1A的產(chǎn)品，需要能夠承受高達1A的電感峰值電流。但是，這是輸入端的電流驅(qū)動能力，升壓后的最終輸出電流取決于升壓比和轉(zhuǎn)換效率，會大幅下降。
本文關(guān)鍵要點
升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器的最大輸出電流不僅僅取決于低邊開關(guān)的電流容量。升壓比、轉(zhuǎn)換效率和電感紋波電流等因素會導致最大輸出電流大大低于低邊開關(guān)的電流容量。
在選擇升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器時，需要根據(jù)所需的輸出電流和升壓比等使用條件來求出低邊開關(guān)所需的開關(guān)電流值，然后再選擇產(chǎn)品。
低邊開關(guān)不僅“輸入電流值”這個參數(shù)很重要，還需要具備支持流過電感紋波電流引起的電流波動峰值的能力。
目錄
低邊開關(guān)的最大電流和可輸出的最大輸出電流
低邊開關(guān)所需的最小開關(guān)電流容量探討
首先來了解“低邊開關(guān)的最大電流和可輸出的最大輸出電流”。
低邊開關(guān)的最大電流和可輸出的最大輸出電流
輸入輸出電壓和器件常數(shù)對最大輸出電流的影響
低邊開關(guān)的最大電流和可輸出的最大輸出電流
對于降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器而言，低邊開關(guān)的最大電流開關(guān)能力是非常重要的參數(shù)。例如，開關(guān)容量為1A的產(chǎn)品，需要能夠承受高達1A的電感峰值電流。但是，這是輸入端的電流驅(qū)動能力，升壓后的最終輸出電流取決于升壓比和轉(zhuǎn)換效率，會大幅下降。
升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器有多種控制方式，在本系列文章中，將介紹采用電流模式固定頻率PWM控制方式、升壓開關(guān)的最大電流由電流限制功能來決定的產(chǎn)品的最大輸出電流。
低邊開關(guān)所需的最小開關(guān)電流容量探討
在選擇升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器時，首先需要根據(jù)所需的輸入電壓、輸出電壓和輸出電流規(guī)格來估算低邊開關(guān)需要多大電流驅(qū)動能力。
假設從VIN=3.3V升壓并達到VOUT=5V/IOUT=1A，在這個條件下，根據(jù)輸出要求得出輸出功率POUT=VOUT×IOUT=5V×１A=５W。當效率η為90%時，輸入功率PIN＝POUT÷η＝５W÷0.9＝5.56W，輸入電流IIN＝PIN÷VIN=5.56W÷3.3V＝1.68A
*效率η會隨著輸入電壓、輸出電壓、電流值、所用電感器等因素而變化。
升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器對該1.68A的直流輸入電流進行開關(guān)，但輸入電流IIN是根據(jù)電感紋波電流IRIPPLE而增減的電流平均值。
流過開關(guān)的峰值電流ISWP是輸入電流加上一半的電感紋波電流值后的電流。當電感紋波電流為最大輸入電流的30%時，流過開關(guān)的峰值電流ISWP為：
因此，需要選擇可對2A左右電流進行開關(guān)的低邊開關(guān)產(chǎn)品。
文章來源：羅姆半導體集團
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