猫耳属性同人小说的开关波形高频振荡产生的原因：【技术分享】DC-DC开关电源实战经验分享之开关波形高频振荡分析与改善（点击回看）

　　DC-DC开关电源的效率是指输出功率比上输入功率，是影响整机功耗的重要指标，计算公式如下：

　　我们希望效率越高越好，这样整体的损耗就越低，对于笔记本电脑或者手机来说，可以获得更长的续航。一般来说，由于存在各种损耗，效率是无法达到100%的，DC-DC开关电源的损耗主要来源为：

　　造成的损耗：（1）MOS开关损耗：High Side MOS在开启和关断的过程中，出现电压和

　　交叠区，如下图所示，t1~t3这段时间。因此在开启和关断的过程都会出现较大的损耗，计算公式如下：

　　Low Side MOS的开关过程是在deme结束时，此时体二极管续流，因此VDS较低，通常认为是软开关。

　　（3）dead time损耗：这里主要是指Low Side MOS的体二极管在dead time期间续流产生的损耗以及反向恢复时产生的损耗。

　　反向恢复损耗：体二极管反向恢复时，上管还处在导通过程中，VDS维持在VIN，如下图所示：

　　（4）电感损耗：电感损耗主要分为线圈损耗和磁芯损耗，线圈损耗是电感铜线的直流

　　PCB走线损耗主板上的走线通过铜箔实现，因此也会存在阻抗，当电流流过时，便会产生损耗。如下图所示，输入电流路径从源端到DC-DC输入存在RPCB1和RPCB2，输出电流路径从DC-DC输出到设备存在RPCB3和RPCB4。

　　前面分析了各种损耗产生的原因，主要是功率器件和PCB阻抗，因此要降低损耗，也主要从这两个方面入手。

　　High Side MOS选型High Side MOS的开关损耗跟开关频率和MOS的栅极电荷Qg相关，因此可以通过降低开关频率，或者选用Qg较小的MOS来减小开关损耗；而导通损耗主要跟MOS的Rdson相关，因此需要减小Rdson才能减小导通损耗。

　　同一系列的MOS，Qg和Rdson是两个对立的参数，Qg小的对应Rdson比较大，Rdson小的对应Qg比较大，因此需要折中。对于输入和输出压差较大的buck应用，由于占空比D较小，High Side MOS的电流有效值Irms也较小，导通损耗占比小，主要还是开关损耗，因此High Side MOS优先选择Qg较小的型号。

　　（1）传统打线方式的MOS，金属线上存在较大的寄生电阻，并且两颗MOS在PCB上也会引入寄生电阻。

　　（2）Dual-NMOS则是将两颗MOS放在同一个封装内，通过一大块铜箔相连，大幅减小了打线引起的寄生电阻。

　　r，将MOS和驱动电路控制电路都做在同一颗芯片上，这样就可以将寄生电阻做到最小。因此，想要获得更高的效率，

　　Low Side MOS 并联肖特基二极管通过前面的分析我们可以得知，在dead time这段时间，Low Side MOS的体二极管导通造成损耗，这个部分跟开关频率和二极管导通压降成正比，因此可以降低开关频率或者采用dead time更小的MOS

　　，或者外部并联肖特基二极管，减小VSD。另外，在High Side MOS开启的时候，体二极管反向恢复造成损耗，也可以通过并联肖特基二极管的方式来减小（肖特基二极管反向恢复更快，造成的Qrr更小）。

　　电感选型电感的损耗主要是线圈损耗和磁芯损耗，在磁芯材料相同的情况下，可选用DCR较小的电感，减小线

　　可通过增大铜箔的横截面积和优化DC-DC模块的摆放位置来减小PCB走线的寄生电阻产生的损耗。（1）在走线距离不变的情况下，减小PCB走线的寄生电阻，可以通过增大铜箔的横截面积来实现，主要是增加铜箔的宽度和厚度。

　　DC-DC有两种工作模式：不连续导通模式（DCM）和连续导通模式（CCM）。一般来说，到重载下都会进入CCM，轻载下有的IC是工作在DCM，有的IC工作在FCCM（For

　　FCCM在电感电流到0后，下管仍然保持导通状态，会出现负电流，这部分能量消耗在下管上面，对输出没有贡献，导致效率低。DCM则是电感电流到0后，下管关断，不会有额外的能量损失，效率较高。

　　除了前面介绍的效率优化手段，还有一种比较特殊的应用：多相DC-DC，一般用于CPUGPU

　　多相DC-DC的特点在于工作相数的选择。如果无论负载电流多大，都全相工作，轻载下就会造成额外的开关损耗，因此需要根据负载电流来调节工作的相数，以便达到最优的效率曲线。单相的效率曲线一般如下所示，轻载时随着电流增大，效率升高，到峰值后出现转折，随着电流增大，效率降低。

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