Soy relativamente nuevo en el diseño de convertidores CC / CC y tengo algunas dificultades con la selección de los MOSFET de conmutación para mi diseño. Para ser completamente honesto, estoy intentando averiguar si el MOSFET ya seleccionado (DMN3010LSS de DIODES Inc. y como segunda fuente, el SM4832NSK de sinopower) por otro diseñador está bien o necesito sustituirlo.
Las especificaciones son:
- Vin = 12V
- Vout = 1V
- Iout = 12A
- controlador PWM: MIC2102
- frecuencia de conmutación: 437kHz
- valor del inductor entre 1.5uH y 3.3uH (las dos últimas son opciones de diseño)
Mi mayor problema ahora es cómo calcular la corriente máxima que fluirá a través del transistor y las pérdidas de potencia máximas. Naturalmente, estudié la hoja de datos del controlador, pero tengo la sensación de que de alguna manera falta información.
Con respecto a la pérdida de potencia del MOSFET, hasta ahora he entendido que consta de dos partes, la potencia conductora y la pérdida de potencia de conmutación. La potencia conductora para el lado alto está dada por:
$$ P_ {cond, \ HS} = I_ {out} ^ 2 \ \ times \ R _ {{DS} _ {on}, \ max} \ \ times \ \ left (\ frac {V_ {out} } {V_ {in}} \ right) $$
y para el lado bajo por:
$$ P_ {cond, \ LS} = I_ {out} ^ 2 \ \ times \ R _ {{DS} _ {on}, \ max} \ \ times \ \ left (1 \ - \ \ frac { V_ {out}} {V_ {in}} \ right) $$
¿Eso es correcto? La hoja de datos de MIC2102 es bastante mala en este punto: supongo que la Ec. 9 está incompleta; ¡El ciclo de trabajo está completamente perdido!
Entonces, las pérdidas de potencia de conmutación para el lado bajo son insignificantes y pueden ignorarse, en la medida en que casi todo el mundo dice.
Para las pérdidas de potencia de conmutación del MOSFET del lado alto traté de seguir la información en la hoja de datos del MIC2102, pero estaba completamente confundido. Obviamente, uno tiene que usar la Ec. 12, donde el tiempo de transición de conmutación viene dado por la Ec. 11 (dicen que han asumido que los tiempos de encendido y apagado son iguales, que no he encontrado en ningún otro lugar, pero de todos modos ). Si vamos a seguir la Eq.11, ¿cuál es la diferencia entre Vin y VHSD? A mi entender son totalmente iguales! ¿Alguna idea?
Suponiendo que finalmente calculamos las pérdidas totales de energía, ¿cómo selecciono un MOSFET adecuado?
Otro tema es entonces: Al seleccionar el MOSFET, ¿qué pasa con el IDS actual? ¿Cómo elegir la IDS actual máxima que puede aceptar el MOSFET?
