1. 簡(jiǎn)介
上圖所示，此文回答某平臺(tái)上某工程師的問(wèn)題，討論如何從元器件選型的角度來(lái)提升BUCK開(kāi)關(guān)電源的轉(zhuǎn)換效率。
2. BUCK開(kāi)關(guān)電源的6個(gè)組成部分
上圖所示，是非同步BUCK電路的拓?fù)洌梢?jiàn)其組成部分有：輸入電容Cin，輸出電容Cout，開(kāi)關(guān)管Q1，續(xù)流二極管D，功率電感L，控制器件IC，共6個(gè)元器件（不包括輸入源Vin和負(fù)載RL）。
上圖所示，BUCK開(kāi)關(guān)電源中的每個(gè)元器件都存在對(duì)應(yīng)的功率損耗，功率損耗越大，就會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)換效率越低。所以，從元器件選型的角度看，提升轉(zhuǎn)換效率的方法就是，選擇寄生參數(shù)更小的元器件。
3. BUCK開(kāi)關(guān)電源中的功率損耗
3.1 輸入/輸出電容上的功率損耗
參考上圖，因?yàn)閷?duì)于電容來(lái)說(shuō)，ESR是其寄生參數(shù)，從電容選型的角度看，選擇更小ESR參數(shù)的電容，就可以降低輸入或輸出電容上的功率損耗，從而能夠在一定程度上提升轉(zhuǎn)換效率。
3.2 高邊開(kāi)關(guān)管上的功率損耗
(1)高邊開(kāi)關(guān)管上的導(dǎo)通損耗
(2)高邊開(kāi)關(guān)管上的開(kāi)關(guān)損耗或交叉損耗
(3)高邊開(kāi)關(guān)管上的輸出電容損耗
(4)高邊開(kāi)關(guān)管上的柵極驅(qū)動(dòng)損耗
所以，從高邊開(kāi)關(guān)管元件選型看，選擇較低的導(dǎo)通電阻Rds(on)、上升時(shí)間、下降時(shí)間、輸入電容Cgd/Cgs和輸出電容Cds這些寄生參數(shù)，就可以降低高邊開(kāi)關(guān)管上的功率損耗，從而能夠在一定程度上提升轉(zhuǎn)換效率。
3.3 續(xù)流二極管上的功率損耗
(1)續(xù)流二極管上的正向?qū)〒p耗
(2)續(xù)流二極管上的反向恢復(fù)損耗
所以，選擇具有較小的正向?qū)▔航礦f、反向恢復(fù)電流Irr、反向恢復(fù)時(shí)間trr的續(xù)流二極管，可以降低其上功率損耗，從而能夠在一定程度上提升轉(zhuǎn)換效率。
3.4 功率電感上的導(dǎo)通損耗
所以，選擇具有較小的直流電阻DCR寄生參數(shù)的功率電感，可以降低其上功率損耗，從而能夠在一定程度上提升轉(zhuǎn)換效率。
3.5 控制器件的功率損耗
所以，從BUCK開(kāi)關(guān)電源控制器的角度看，選擇具有較低的工作電流的IC，可以降低其上功率損耗，從而能夠在一定程度上提升轉(zhuǎn)換效率。
4. 小結(jié)
綜上所述，所有的參數(shù)都是可以量化的；使用“控制理論”或“大數(shù)定理”的思維總結(jié)就是，只要迭代次數(shù)足夠，我們要設(shè)計(jì)的電路總能夠向著“設(shè)計(jì)需求Design Requirement”收斂。