JADU076 March   2026 TPSI31P1-Q1

 

  1.   1
  2.   説明
  3.   リソース
  4.   機能
  5.   アプリケーション
  6.   6
  7. 1システムの説明
  8. 2システム概要
    1. 2.1 ブロック図
    2. 2.2 設計上の考慮事項
      1. 2.2.1  コントロール ロジック
      2. 2.2.2  スイッチング電力
        1. 2.2.2.1 計算：D
        2. 2.2.2.2 計算： 1 – D
        3. 2.2.2.3 計算： D + (1 – D)
      3. 2.2.3  伝搬遅延
      4. 2.2.4  MOSFET の選択
      5. 2.2.5  フライバックまたはフリーホイール ダイオードの選択
      6. 2.2.6  センス抵抗の選択
      7. 2.2.7  入力容量の選択
      8. 2.2.8  出力容量選択
      9. 2.2.9  設計例 #1：シングル RSENSE 構成
      10. 2.2.10 設計例 #2：ダブル RSENSE 構成
    3. 2.3 主な使用製品
      1. 2.3.1 TPSI31P1-Q1
      2. 2.3.2 TPS7A49
  9. 3ハードウェア、ソフトウェア、テスト要件、テスト結果
    1. 3.1 ハードウェア要件
    2. 3.2 テスト設定
    3. 3.3 テスト結果
  10. 4設計とドキュメントのサポート
    1. 4.1 デザイン ファイル
      1. 4.1.1 回路図
      2. 4.1.2 BOM
      3. 4.1.3 PCB レイアウトに関する推奨事項
        1. 4.1.3.1 大きなリターン プレーンを使用して電磁界を包含
        2. 4.1.3.2 高 diL/dt ループ長を最小化して発振および EMI を抑制
        3. 4.1.3.3 SW ノード面積を最小化してリンギングとノイズを改善
        4. 4.1.3.4 インダクタ パッドを最小化して、寄生容量結合を制限
        5. 4.1.3.5 HV 沿面距離と空間距離
        6. 4.1.3.6 レイアウト プリント
    2. 4.2 ツール
    3. 4.3 ドキュメントのサポート
    4. 4.4 サポート・リソース
    5. 4.5 商標
  11. 5著者について

2.2.4 MOSFET の選択

ドライバ電流要求を最小限に抑えるために、QG が最小の MOSFET を優先します。MOSFET のオン抵抗 (RON) は通常、MOSFET の総ゲート電荷量に反比例します。PDIS = I2 × RON となるため、ゲート電荷が低い MOSFET を選択すると放熱が大きくなります。プリチャージは過渡イベント (< 1 秒) であるため、MOSFET は定常状態よりも大きな消費電力に対応できます。『熱抵抗データ：TO263-5』アプリケーション ノートの「過渡熱抵抗、1層銅箔表面積 73.8mm2 (フットプリント)」図によると、単層フットプリント サイズ銅箔表面積を持つ TO263 パッケージの定常状態熱抵抗 (RTH) は 74.7°C/W です。しかし、1s のパルスで、熱抵抗は 7.2°C/W に低下します。熱抵抗と消費電力に基づき、式 8 に MOSFET パッケージの温度上昇を示します。

式 8. T F I N A L = P D I S × R T H + T A M B I E N T

図 2-5 に、代表的な MOSFET ターンオン動作を示します。

TIDA-050082 標準的な MOSFET ターンオン図 2-5 標準的な MOSFET ターンオン

ここで、

  • t0～t1: CGS はゼロから VGS(th) まで充電されます。VDS または IDS に変化はありません。
  • t1～t2: 導通を開始するために CGS がスレッショルド電圧に達したため、IDS は全負荷電流まで上昇します。VDS に変化はありません。
  • t2～t3: 比較的平坦な VGS のミラー プラトー領域で VDS が低下します。
  • t3～t4: VGS はミラー プラトーを超えて上昇し、VDS は低下し、VGS が高くなるとさらにわずかに低下します。

ドライバの出力レール (VDDH) がミラー プラトーよりも高く維持されていることを確認します。消費電力は、MOSFET が t1 ～ t2 および t2 ～ t3 (ミラー プラトー) 領域で動作する場合に大きくなります。最高の性能を得るため、MOSFET は t3 ～ t4 領域で動作して、最小のオン抵抗 (RON) を実現します。