提高無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施電源效率的一些動(dòng)態(tài)和技術(shù)
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
損失的能量會(huì)產(chǎn)生熱，因此必須在電路板上對(duì)其進(jìn)行散熱處理，這樣便限制了緊湊型解決方案的誕生，同時(shí)也增加了延長(zhǎng)平均無(wú)故障時(shí)間(MTBF)所需的散熱冷卻的成本。
多年以來(lái)，負(fù)載點(diǎn)DC/DC轉(zhuǎn)換器的最大工作頻率一直朝著1MHz以上不斷升高，以使用更小的輸出電感和電容。這樣做的后果是柵驅(qū)動(dòng)和開(kāi)關(guān)損耗增加，其與降低效率的開(kāi)關(guān)頻率成正比。許多設(shè)計(jì)人員轉(zhuǎn)而使用更低工作頻率，約500kHz，旨在提高效率并解決最小導(dǎo)通時(shí)間限制問(wèn)題。改進(jìn)的工藝和封裝技術(shù)生產(chǎn)出了比前幾代產(chǎn)品漏-源導(dǎo)通電阻低25%的集成MOSFET新型單芯片和多芯片模塊。設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在可以在不犧牲效率的條件下利用集成MOSFET提供的空間節(jié)省優(yōu)勢(shì)。例如，TI的TPS54620使用小型3.5×3.5mm封裝通過(guò)一個(gè)12V電壓軌提供6A的電流，該封裝小于大多數(shù)要求外部MOSFET的高性能DC/DC控制器的尺寸。
如果電路板空間允許的話，則帶有外部MOSFET的DC/DC控制器可以通過(guò)更低的電阻MOSFET來(lái)提高效率。請(qǐng)考慮低品質(zhì)因數(shù)的功率MOSFET，或者被柵極電荷倍增的導(dǎo)通電阻。一個(gè)最佳柵極電荷性能的MOSFET和一個(gè)傳統(tǒng)MOSFET之間的功率耗差隨開(kāi)關(guān)頻率漸增而越來(lái)越大。例如，含NEXFETTM技術(shù)的功率MOSFET 可以提供2 – 5%效率增益，因?yàn)殚T(mén)極充電和導(dǎo)通電阻特性改善了。
傳統(tǒng)上而言，使用OR-ing功率二極管是組合電池備用或冗余電源來(lái)確保無(wú)線應(yīng)用可靠性的一種簡(jiǎn)單方法。而使用MOSFET代替則可提供更高的效率，因?yàn)镸OSFET的壓降比二極管要低得多。例如，相比OR-ing二極管，通過(guò)使用OR-ing FET控制器，一個(gè)12V、5A的應(yīng)用可節(jié)省多達(dá)5W的功耗。一個(gè)12V、20A的應(yīng)用可節(jié)省15W的功耗。TPS2410是一款全功能型OR-ing FET控制器，其可控制0.8～16.5V的電源軌。(德州儀器)
評(píng)論