ZHCSIH5C june 2018 – may 2023 BQ25713 , BQ25713B
PRODUCTION DATA
四個(gè)外部 N 溝道 MOSFET 用于同步開關(guān)電池充電器。柵極驅(qū)動(dòng)器在內(nèi)部集成到具有 6V 柵極驅(qū)動(dòng)電壓的 IC 中。對于 19V 至 20V 輸入電壓,首選 30V 或更高額定電壓的 MOSFET。
品質(zhì)因數(shù) (FOM) 通常用于根據(jù)導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗之間的權(quán)衡來選擇合適的 MOSFET。對于頂部 MOSFET,F(xiàn)OM 定義為 MOSFET 導(dǎo)通電阻 RDS(ON) 與柵漏電荷 QGD 的乘積。對于底部 MOSFET,F(xiàn)OM 定義為 MOSFET 導(dǎo)通電阻 RDS(ON) 與總柵極電荷 QG 的乘積。
FOM 值越低,總功率損耗越低。通常,在相同的封裝尺寸下,較低的 RDS(ON) 具有較高的成本。
頂部 MOSFET 損耗包括導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗。它是占空比 (D=VOUT/VIN)、充電電流 (ICHG)、MOSFET 導(dǎo)通電阻 (RDS(ON))、輸入電壓 (VIN)、開關(guān)頻率 (fS)、導(dǎo)通時(shí)間 (ton) 和關(guān)斷時(shí)間 (toff) 的函數(shù):

第一項(xiàng)表示導(dǎo)通損耗。通常,MOSFET RDS(ON) 在結(jié)溫升高 100°C 時(shí)增加 50%。第二項(xiàng)表示開關(guān)損耗。MOSFET 導(dǎo)通時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間的計(jì)算公式如下:

其中 Qsw 是開關(guān)電荷,Ion 是導(dǎo)通柵極驅(qū)動(dòng)電流,Ioff 是關(guān)斷柵極驅(qū)動(dòng)電流。如果 MOSFET 數(shù)據(jù)表中未給出開關(guān)電荷,則可通過柵漏電荷 (QGD) 和柵源電荷 (QGS) 來估算開關(guān)電荷:

可通過柵極驅(qū)動(dòng)器的 REGN 電壓 (VREGN)、MOSFET 平坦電壓 (Vplt)、總導(dǎo)通柵極電阻 (Ron) 和關(guān)斷柵極電阻 (Roff) 來估算柵極驅(qū)動(dòng)電流:

當(dāng)?shù)撞?MOSFET 在同步連續(xù)導(dǎo)通模式下運(yùn)行時(shí),其導(dǎo)通損耗的計(jì)算公式如下:
當(dāng)充電器在非同步模式下運(yùn)行時(shí),底部 MOSFET 關(guān)斷。因此,所有續(xù)流電流都流過底部 MOSFET 的體二極管。體二極管功率損耗取決于其正向壓降 (VF)、非同步模式充電電流 (INONSYNC) 和占空比 (D)。
對于 10mΩ 充電電流檢測電阻,非同步模式下的最大充電電流可達(dá) 0.25A,如果電池電壓低于 2.5V,則可達(dá) 0.5A。當(dāng)電池電壓最低時(shí),占空比最小。選擇具有能夠承載最大非同步模式充電電流的內(nèi)部肖特基二極管或體二極管的底部 MOSFET。