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https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1060174/faq-tps546d24a-selecting-rboot-and-calculating-rboot-power-dissipation
在 TPS546D24A EVM 和许多 TI 高电流降压开关转换器参考设计中、我看到有一个与 BOOT 引脚串联的电阻器、用于将电容器连接到开关(SW、PHASE 等)引脚。
如何计算 Rboot 电阻器的值？
如何计算 Rboot 电阻器中的功率耗散、以便正确调整电阻器的大小？
TPS546D24A (以及许多其他)等同步降压转换器的 BOOT 引脚为高侧 FET 的"浮动"栅极驱动器电路供电、并通过电容器连接到 SW 引脚、以便在高侧 FET 导通时将 BOOT 保持在 SW 电压。 此"自举"电源可在 BOOT 和 SW 之间保持宽松调节的电压、从而驱动需要超过电源输入电压 PVIN 的栅极驱动电压的 N 沟道 MOSEFT。
添加一个与 BOOT 串联的电阻器会增加与 BOOT 电容器(栅极驱动的电压源)和高侧栅极串联的总电阻、从而减小栅极驱动电流并缩短高侧 FET 的上升时间、从而减少振铃。 虽然大多数设计不需要启动电阻器、但可以在大多数设计中添加一个启动电阻器、以减少 SW 上升沿振铃、从而降低开关节点产生的 SW 到 PGND 电压应力和高频 EMI。
由于 BOOT 电阻器上的压降会在高侧栅极导通期间降低 BOOT 引脚上的电路电压、因此串联 BOOT 电阻器应尽可能低、同时满足特定设计的开关电压应力和 EMI 要求。 此外、自举电阻不应大于内部驱动上拉电阻。 对于 TPS546x24A 系列、PVIN 小于14.5V 时为4.2Ω Ω、PVIN 大于14.5V 时为10Ω Ω。
BOOT 引脚消耗的高峰值电流可能只有几安培、但仅在高侧 FET 导通的短时间内。 启动电阻器 Rboot 会限制该电流、以控制高侧 FET 导通期间的压摆率、振铃和峰值电压应力、这可能会使估算功率耗散变得复杂。
近似功率耗散可通过以下公式得出：
Pdiss = R * I^2 * sqrt (D)
Rboot *[(VDrive - Vplat)/(Rdrive + Vboot)]^2 * [ Qg *(Rdrive + Rboot)/｛(VDrive - Vplat)* TSW｝ ]
遗憾 的是、TPS546D24A 等集成度更高的 FET 器件不包含 Qg、VDrive、Rdrive 或 Vplat 等因素、因为 Rboot 功耗通常可以忽略不计、即使对于0402电阻器也是如此。
对于 TPS546D24A、近似值为：
VDrive = 4.7V、Vplat = 2.0V、Qg = 6.5nC 且 Rdrive = 4.2 Ω
在1.5MHz 下针对几个不同的电阻值求解此值：
1 Ω： 1 *(2.7V/5.2 Ω)^2 *(6.5nC * 5.2 Ω/(2.7V * 667ns))= 5mW
4.7 Ω：14mW
10 Ω(不推荐) 18.5mW
