怎么提高buck电路的工作效率？

我们知道在buck电路设计中一个十分需要关注的点就是效率，效率的高低决定了你的PCBA是否可以当“暖手宝”，一摸就烫手。那么到底是可以那么影响效率的有哪些因素呢，下面我们来一起分析下这些影响效率的点。下面是一个buck电路的基本原路，我们从前面的一些分享中知道MOS管和二极管一般是一些“产热大户”，另外电感和电容等效模型中的的ESR也会产生热量。好了下面我们一个个分析这些损耗。

i)MOS的开关损耗

知我们知道当MOS闭合Ton的时候电路的开关过程如下图所示，那么我们算出MOS的开关损耗：P(mos损耗)= I(mosav）²×Rds(on)×D×T。从上面计算公式我们可以看出MOS的损耗和Rds(on)有关，其导通损耗与 RDS(on)成正比，选择 RDS(on)为几毫欧甚至更低的 MOSFET 能够显著降低导通损耗。另外开关损耗随着电源的频率的升高而增大，这一点很容易理解，当开关频率提高，开关从完全导通到完全关闭的所需时间所占比例增大，从而增大开关损耗。MOSFET的开关损耗还MOS的寄生电容有关，较大的寄生电容需要较长的充电时间，使开关切换变缓，消耗更多能量。对于后续的两点我们需要开关速度快的MOSFET，并优化驱动信号（米勒电容部分）以减少开关过渡时间。

ii)二极管(异步）的选择

对于二极管来说，当MOS管断开的时候，二极管工作如上图。那么二极管的工作损耗Pf=If*Vf。选低压降的肖特基二极管正向压降低，导通损耗小。不过由于现在大多数高效率BUCK都用同步整流了（将二极管使用NMOS来代替了），这样会大幅降低二极管的损耗。所以这点可能次要。

iii)合适的电感和电容（低ESR）

电感电流通过时会在 DCR 上产生功率损耗（P=Irms²×DCR，其中Irms是电感电流的有效值）。所以，因此选择低 DCR 的电感可以有效减少电感损耗。另外当采用多个电容并联的方式可以有效减小输入源的等效串联电阻（ESR）和等效串联电感（ESL），从而降低输入纹波电压，减少因输入纹波引起的 MOSFET 压降变化和损耗。