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功率MOSFET功耗应该如何计算
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功率 MOSFET 是便携式设备中大功率开关电源的主要组成部分。此外，对于散热量极低的笔记本电脑来说，这些 MOSFET 是最难确定的元件。本文给出了计算 MOSFET 功耗以及确定其工作温度的步骤，并通过多相、同步整流、降压型 CPU 核电源中一个 30A 单相的分布计算示例，详细说明了上述概念。也许，今天的便携式电源设计者所面临的最严峻挑战就是为当今的高性能 CPU 提供电源。CPU 的电源电流最近每两年就翻一番。事实上，今天的便携式核电源电流需求会高达 60A 或更多，电压介于 0.9V 和 1.75V 之间。但是，尽管电流需求在稳步增长，留给电源的空间却并没有增加—这个现实已达到了热设计的极限甚至超出。如此高电流的电源通常被分割为两个或更多相，每一相提供 15A 到 30A。这种方式使元件的选择更容易。例如，一个 60A 电源变成了两个 30A 电源。但是，这种方法并没有额外增加板上空间，对于热设计方面的挑战基本上没有多大帮助。在设计大电流电源时，MOSFET 是最难确定的元件。这一点在笔记本电脑中尤其显著，这样的环境中，散热器、风扇、热管和其它散热手段通常都留给了 CPU。这样，电源设计常常要面临狭小的空间、静止的气流以及来自于附近其它元件的热量等不利因素的挑战。而且，除了电源下面少量的印制板铜膜外，没有任何其它手段可以用来协助耗散功率。在挑选 MOSFET 时，首先是要选择有足够的电流处理能力，并具有足够的散热通道的器件。最后还要量化地考虑必要的热耗和保证足够的散热路径。本文将一步一步地说明如何计算这些 MOSFET 的功率耗散，并确定它们的工作温度。然后，通过分析一个多相、同步整流、降压型 CPU 核电源中某一个 30A 单相的设计实例，进一步阐明这些概念。
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