JAJSQZ5 データシート

PRODMIX

TPS7H6005 などのゲートドライブデバイスには、電力損失を形成するいくつかの異なる部品があります。静止電力損失 P_QC は、式 21を使用して求めることができます。

式 21.

P_{Q C} = (V I N \times I_{Q L S}) + (V_{B O O T} \times I_{Q H S}) = (12 V \times 5 m A) + (10 V \times 4 m A) = 100 m W

ここで

リーク電力損失 P_BG は、式 22を使用して求めることができます。

式 22.

P_{B G} = V_{B G} \times I_{Q B G} \times D_{M A X} = 110 V \times 20 μ A \times 0.35 = 0.77 m W

ここで

GaN FET ゲート電荷の充放電に起因して、ドライバ内で損失が発生することがあります。これらを決定するには、最初に P_GATE を次のように計算します。

式 23.

P_{G A T E} = V_{B P 5 x} \times Q_{G} \times f_{S W} = 5 V \times 10.6 n C \times 500 k H z = 26.5 m W

この損失は実際には、ドライバ、ゲート抵抗、GaN FET が含まれるゲートドライバループ内の抵抗の間で分配されます。TPS7H6005 内でのターンオンとターンオフの両方について消費される電力は、次のように計算できます。

式 24.

P_{D R V_O N_H S} = \frac{1}{2} \times \frac{R_{H O H} \times P_{G A T E}}{R_{H O H} + R_{G A T E} + R_{G F E T (i n t)}}

式 25.

P_{D R V_O F F_H S} = \frac{1}{2} \times \frac{R_{H O L} \times P_{G A T E}}{R_{H O L} + R_{G A T E} + R_{G F E T (i n t)}}

式 26.

P_{D R V_O N_L S} = \frac{1}{2} \times \frac{R_{L O H} \times P_{G A T E}}{R_{L O H} + R_{G A T E} + R_{G F E T (i n t)}}

式 27.

P_{D R V_O F F_L S} = \frac{1}{2} \times \frac{R_{L O L} \times P_{G A T E}}{R_{L O L} + R_{G A T E} + R_{G F E T (i n t)}}

この例では、ハイサイド損失とローサイド損失は同じです。

式 28.

P_{D R V_O N_H S} = P_{D R V_O N_L S} = \frac{1}{2} \times \frac{R_{x O H} \times P_{G A T E}}{R_{x O H} + R_{G A T E} + R_{G F E T (i n t)}} = \frac{1}{2} \times \frac{1.3 Ω \times 26.5 m W}{1.3 Ω + 2 Ω + 0.4 Ω} = 4.7 m W

式 29.

P_{D R V_O F F_H S} = P_{D R V_O F F_L S} = \frac{1}{2} \times \frac{R_{x O L} \times P_{G A T E}}{R_{x O L} + R_{G A T E} + R_{G F E T (i n t)}} = \frac{1}{2} \times \frac{0.7 Ω \times 26.5 m W}{0.7 Ω + 2 Ω + 0.4 Ω} = 3 m W

最後に、ドライバ内の P_GATE 損失は、次の式で計算できます。

式 30.

P_{D R V_H S} = P_{D R V_O N_H S} + P_{D R V_O F F_H S} = 4.7 m W + 3 m W = 7.7 m W

式 31.

P_{D R V_L S} = P_{D R V_O N_L S} + P_{D R V_O F F_L S} = 4.7 m W + 0.8 m W = 7.7 m W

式 32.

P_{D R V} = P_{D R V_H S} + P_{D R V_L S} = 7.7 m W + 7.7 m W = 15.4 m W

また、ドライバの動作電流に関連する消費電力の要素も存在します。これは、無負荷時および周波数に依存します。これらは、仕様セクションの動作電流パラメータを使用して概算できます。

式 33.

P_{O P_P W M} = (V I N \times I_{O P_P W M_L S}) + (V_{B O O T} \times I_{O P_P W M_H S}) = (12 V \times 6 m A) + (10 V \times 5 m A) = 122 m W

ここで