DC-DC-Abwärtsregler: Eingebetteter oder externer MOSFET

Die Unterschiede sind weitgehend allein an der Mechanik zu erkennen:

1. Integriert ist kleiner, da Sie das Pass-Element nicht hinzufügen müssen.

2. Integriert ist etwas einfacher zu bedienen, da der Chip mehr für Sie erledigt, insbesondere das Ansteuern des Passelements.

3. Extern kann eine bessere Leistung sein. Die integrierten Pass-Elemente haben normalerweise nicht die besten verfügbaren Spezifikationen.

4. Extern ist für hohen Strom erforderlich. Wenn der Strom hoch genug ist, dass die Dissipation des Durchgangselements ein Problem darstellt, dann ist es ein offensichtlicher Nachteil, es klein zu machen und auf einem Chip zu integrieren, der auch andere Dinge erledigen muss.

Lassen Sie sich im Allgemeinen für Einfachheit und Platinenplatz integrieren, extern für hohe Leistung oder hohe Effizienz. Es ist interessant festzustellen, dass die Kosten oft kein entscheidender Faktor sind. Die Chips mit integriertem Passelement sind überraschend teuer. Im Gegensatz zu den vielen Größen, die auf dem Chip integriert werden mussten, können Sie häufig Kosten sparen, indem Sie genau den Transistor erhalten, den Sie für Ihren speziellen Fall benötigen.

Wenn Sie maximale Effizienz wünschen, kann dies Ihre externe / interne Entscheidung beeinflussen.

Für maximale Effizienz möchten Sie eine synchrone Umwandlung, bei der die Freilaufdiode durch einen MOSFET ersetzt wird, wodurch der Durchlassspannungsabfall der Diode entfernt und durch den IR-Abfall des FET vollständig auf dem Widerstandskanal ersetzt wird. Bei den meisten Strompegeln fällt selbst eine Schottky-Diode um mindestens 0,3 V ab, und 0,6 V sind häufiger als erwartet und bei erheblichen Strömen wieder etwas höher - sagen wir 10 A + bis ++.

In Ihrem Fall mit 5 V bei 3 A Ausgang entspricht jeder Abfall von 0,1 V in der Freilaufdiode etwa 0,1/5 = 2 % Effizienzverlust und 0,3 W Verlustleistung. (Dies hängt teilweise von Ihrem Arbeitszyklus ab, aber am oberen Ende Ihres Vin-Bereichs befinden Sie sich die meiste Zeit im Freilaufmodus.

SO - interne Schalter "funktionieren einfach" für synchrones Schalten - was auch immer für Treiberanordnungen, Anti-Shoot-Through, Totzeitbehandlung usw. erforderlich ist, wird vom IC-Designer gehandhabt. Die Strafe ist, dass Sie den Onboard-Rdson der Schalter akzeptieren und diese oft wesentlich schlechter sind, als Sie verwenden würden, wenn Sie die Entscheidung für externe FETs treffen würden. ABER wenn Sie externe Synchronschalter verwenden, kann der IC-Designer das Ansteuern einigermaßen einfach machen oder nicht. Einige ICs profitieren von einer Schottky-Diode über dem synchronen Schwungrad-Ersatz-FET, um die Signalübergänge abzufangen, die der interne Antrieb nicht gut handhabt. ohne diese zusätzliche Diode kann es zu Verlusten an den Schaltflanken kommen. Wenn die ganze Menge intern ist, muss der Designer es richtig machen, oder es wird in den Spezifikationen als schlechtere Leistung angezeigt.