3 降壓電感器和異步二極管對(duì)熱性能的影響

直流/直流穩(wěn)壓器數(shù)據(jù)表建議降壓二極管和電感器靠近穩(wěn)壓器。緊密放置的元件有助于減少 EMC，因?yàn)楦哒穹透哳l交流電流（其環(huán)路由這些外部元件形成）已盡可能減小，并且與輻射噪聲成正比的銅面積也減小了。由于這些元件會(huì)傳導(dǎo)較大的直流電流，在異步二極管的低占空比應(yīng)用和電感器的高負(fù)載電流應(yīng)用中，它們的功率耗散和相應(yīng)的溫升會(huì)影響相鄰穩(wěn)壓器的溫升。

此器件的一個(gè)主要目標(biāo)應(yīng)用是 48V 至 12V 轉(zhuǎn)換。在降壓拓?fù)渲校c直流損耗相比，電感器和二極管的相應(yīng)交流損耗不是很重要，因?yàn)樗鼈兺ǔ：苄∏以x擇正確。電感器中相應(yīng)的導(dǎo)通損耗 (DC) 為：L_DCR *I_out²，其中 L_DCR 為二極管串聯(lián)電阻，I_out 為負(fù)載電流。圖 3-1 顯示了 LM5013-Q1EVM 上通過 1.75A 連續(xù)負(fù)載電流時(shí)降壓電感器的相應(yīng)溫升。如圖所示，在大約 23°C 環(huán)境下接受評(píng)估的 PCB 在降壓電感器中表現(xiàn)出大約 7°C 的溫升，這構(gòu)成了穩(wěn)壓器中大約 1.5°C 的溫升。

另一個(gè)靠近穩(wěn)壓器的電源元件是異步二極管。與之關(guān)聯(lián)的相應(yīng)導(dǎo)通損耗為：V_D *(1-D)*I_out，V_D 為二極管的正向壓降，D 為占空比。

在 1.75A 連續(xù)負(fù)載下進(jìn)行 48V 至 12V 轉(zhuǎn)換時(shí)的平均二極管電流 ((1-D)*I_out ) 為 1.3A。圖 3-2 展示了在大約 23°C 環(huán)境下使用偏置 1.3A 的電感器時(shí)評(píng)估的 PCB。其中顯示降壓二極管的溫升約為 17°C，這構(gòu)成了穩(wěn)壓器中大約 10°C 的溫升。

二極管 (Vishay V8P12-M3/86A) 偏置為 1.3A，導(dǎo)致該二極管的溫升約為 17°C，被禁用的穩(wěn)壓器的溫升為 10°C