淺談AOS Buck架構(三)H/S L/S的選擇

關鍵字 :AOSMOSFETCPUHigh SideLow Side

之前在淺談AOS Buck架構(一)MOSFET 的選擇(https://www.wpgdadatong.com/blog/detail/73742) 裡面有提到AONS36333+AONS36337,今天就來介紹為何這兩顆是現今MOSFET的首選。

AONS36337:High Side MOSFET

        之前在我的介紹中有提到寄生電容對MOSFE動作的影響,還沒看過的可以去看這篇:AOS MOSFET 寄生電容對SOA 的影響(四) ( https://www.wpgdadatong.com/blog/detail/72624),文中有提到,米勒平台,會因為Ciss 的影響,進而影響到開關MOSFET 的速度和能力,其中普遍來說Rds(on)越小的MOSFET 其 Ciss 會因為物理特性而越大,進而影響到其Driver 的所需能力,現在普遍MB 所在用的都是12Vin,若以CPU 1.2V 為舉例,其H/S MOSFET 導通的的Duty Cycle 只有10%,故需要選擇Rds(on)適中 Ciss 較小的MOSFET 做為H/S 應用。

AONS36333Low Side MOSFET

在我剛剛介紹的AONS36337已經說明了High Side 的選擇,若以相同條件來介紹Low Side,我們會發現其Low Side 導通的Duty Cycle 是90% ,這是一個很高的比例都在Low Side ,且之前介紹過AOS MOSFET 對於Power Loss 介紹(三) ( https://www.wpgdadatong.com/blog/detail/71439) 裡面的 Conduction Loss,在這種情形底下,Rds(on)就格外重要,因為絕大部分的時間,導通,Rds(on)會是最大的能量損耗,也是效率需要被改善的部分。

經過以上的講解,相信大家已經對為何AONS36337+AONS36333是市場上主流首選的BUCK MOSFET 有一定的了解了

Q&A時間:

Q1:在Buck 架構中MOSFET 可否並聯使用?

A1:在High/ Low Side 的選料中,MOSFET 都是可以並聯的,其中Low Side的並聯更是常見,常常都是大家俗稱的上一下二來做使用。

Q2:常常看到Low Side用兩顆MOSFET並聯,是否會有風險?

A2:在Rds(on)相同的情況下,且在並聯的時候寄生電容會相加,此時要特別注意Driver 的能力是否可以正常推動,但如果上述的情況皆有注意,那就不會有風險了。

Q3:如果High Side 使用兩顆MOSFET 會不會有風險?

A3:其實不會,但如果是CPU就不會這樣使用,因為High Side 導通的Duty Cycle 不大,若以3V3 或是5V 就很常見。那要注意的其實就跟上面的問題依樣,要特別注意Driver 的能力是否可以推動。

Q4:甚麼時候會使用這種High Low Side的MOSFET 架構呢?

A4:一般來說有價格考量且空間夠大的時候,會優先使這種High Low Side的MOSFET 架構,現在也有Dr.MOSFET 可以使用,但因為其價格較MOSFET 高昂許多,故還是會以High Low Side的MOSFET 還做為第一優先考量。

Q5:在同步降壓的架構中,最常出現的Power Loss是甚麼?

A5:常見的Power Loss為以下三種:

1.Conduction Loss :PD=RDS x ID^2

2.Switching Loss: Psw = ½ (VD x ID ) *(Tswon + Tswoff )* Fsw

3.Driving Loss : ½ Ciss x Vgs^2

這三種Power Loss ,可以去觀看我之前做的文章:https://www.wpgdadatong.com/blog/detail/71439

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