JAJA905 June 2025 BQ25756
降圧モードでは上側の FET は同期FET、下側の FET は非同期FETです。上側の FET の電力損失は、スイッチング損失と導通損失に分割でき、式 24で表されます。
MOSFET が静的にオンであることで、導通損失が発生します。
スイッチング損失の原因は、FET のターンオンとターンオフ中の電流と電圧のオーバーラップ、寄生ゲート容量、FET に流入するゲート駆動損失です。
ここで、PIV_top は電流と電圧のオーバーラップによる MOSFET の上側損失、PQoss_top は MOSFET の寄生出力容量による損失、Pgate_top はゲート駆動損失です。PIV_top は、次の式で与えられます。
ここで、IL_DC は DC インダクタ電流、Iripple はインダクタのピーク ツー ピーク リップル電流です。MOSFET のオンおよびオフ時間 ton および toff は以下の式で定義されます。
ここで、Qsw_top は上側 FET のスイッチング電荷であり、式 10を使用して近似できます。
および Ion と Ioff は以下の式で定義されます。
ここで、Vplt はミラー プラトー電圧、VDRV_SUP は MOSFET のゲート駆動電圧、Ron は総ターンオン ゲート抵抗、Roff ゲート駆動の総ターンオフ ゲート抵抗です。合計損失計算の次の項 PQoss_top は、式 13で計算できます。
ここで、Qoss_total は寄生出力の総電荷量です。
損失式の最後の項は、式 15で計算できます。
ここで、Qgate_top 上側の MOSFET のゲート電荷、VIN は入力電圧であり、MOSFET のゲート駆動電圧ではありません。これには、充電コントローラの内部 LDO により生成される損失を含めるためです。外部ゲート駆動電圧が供給される場合、LDO の損失を回避するため、式 16は、代わりに使用できます。
下側 MOSFET の損失は、導通損失とスイッチング損失で構成されます。
導通損失は、式 18で上側の FET と同様の降圧モードでの損失を定義できます。
ここで、D はデューティ サイクル、IL_RMS はインダクタを流れる RMS 電流です。導通損失を最小限に抑えるには、RDS_ON を小さくする必要があります。損失計算の次および最終項、スイッチング損失は式 28で計算できます。
PRR_bottom 項は MOSFET の逆方向回復電荷による損失であり、Pdead_bottom はデッド タイム中のボディ ダイオードの導通損失による損失、Pgate_bottom はゲート駆動損失です。各項は、次の式で導くことができます。
Qgate_bottom は下側 MOSFET のゲート電荷、VSD はボディ ダイオードの順方向電圧、VIN は MOSFET のゲート駆動電圧ではなく入力電圧です。これには、本デバイスの内部 LDO により生成される損失が含まれます。外部ゲート ドライブ電圧が供給される場合は、式 23は、代わりにを使用できます。