DC-DCコンバータ｜評価編
電源ICの電力損失計算例
2018.02.13
この記事のポイント
・電源ICの電力損失は、個別箇所の損失の合算になる。
・計算に使う値については考え方が様々だが、確認として最悪条件での損失は計算すべき。
ここまでは損失発生部分の損失をここに計算してきましたが、今回はそれらをまとめて電源ICの損失として計算した例を示します。
電源ICの電力損失計算例
（MOSFET内蔵同期整流型ICの場合）
電源ICの損失という観点で考えた場合の該当を図に示しました。今回は出力段のMOSFET内蔵型のICを例にします。該当するのは青色の部分です。インダクタは外付けになるので除きます。もし、今までの説明に使ったコントローラタイプのICの損失を計算する場合は、MOSFETとインダクタの損失は含まないことになります。
損失を計算するのには、個別の計算で示した式の各項に該当する値が必要です。基本的にはデータシートに示されている値を使います。
一般に、データシートの規格値、つまりICのパラメータの値には、最小値、代表値、最大値が示されています。パラメータによっては最小値か最小値、または代表値のみなど、すべてのパラメータにこの3つの値が揃っているわけではありません。
それらのどの値を使うかという点に関しては、様々な考えがあるかと思いますが、値のばらつきを考慮すると、最悪条件での損失は計算しておくべきだと思います。
今回は、右に示した値を使います。これらは最悪条件を前提にしています。計算手順としては、それぞれに示した式で個々の損失計算を行い、加算することになります。
① ハイサイドMOSFETの伝導損失
② ローサイドMOSFETの伝導損失
③ハイサイドMOSFETにスイッチング損失
④ デッドタイム損失
⑤ ICの制御回路による消費電力
⑥ ゲートチャージ損失
電源ICの電力損失の合計
この例では、電源ICの電力損失が約1Wとなります。計算のための情報が揃えば、特に難しいものではないと思います。
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