本文转载自@@： 硬件十万个为什么微信公众号@@@@
Buck电路@@的@@损耗@@@@，主要发生在功率路径上@@@@，也就是较大电流@@通过的@@器件上@@@@：MOSFET、电感@@、二极管@@（非同步控制器@@）。
根据@@Buck电路@@的@@几个工作阶段@@，我们分别讨论@@MOSFET的@@损耗@@
第一个阶段@@：上@@管@@打开的@@过程@@：
在开关过程中产生的@@@@损耗@@@@，MOSFET处于放大区@@，下管关闭@@几乎没有电流@@@@。
在上@@管@@打开过程中@@，上@@管@@的@@电压@@Vds不断减小@@，电流@@Ids不断增加@@。我们简单的@@可以认为是线性增减@@。此时@@输出电流@@处于谷底@@，最小值@@。如果近似的@@看成是电流@@平均值即输出电流@@值@@，则可以简单计算如下@@：
如果需要考虑电流@@纹波@@，则计算公式如下@@：
第二个阶段@@：上@@管@@完全导通@@、下管关闭@@。
上@@管@@MOSFET处于打开状态@@，上@@MOSFET等效于一个电阻即为@@MOSFET的@@导通阻抗@@Rds（on），Rds（on）上@@面流经电流@@的@@损耗@@@@。此时@@，下管没有电流@@@@，功耗全部集中在上@@管@@上@@@@。
打开的@@时间是由占空比决定的@@@@：上@@管@@打开的@@时间约等于@@T*D。
电流@@近似计算时@@，可以看作就是@@Buck电源的@@输出电流@@@@。如果细算起来@@，就需要考虑在上@@管@@打开过程中@@@@，电流@@是逐步变大的@@@@，我们需要对这个电流@@增大的@@过程进行积分计算@@，考虑到电流@@逐步变大的@@过程@@。
如果电流@@纹波足够小@@，我们可以近似认为上@@管@@打开过程电流@@没变化@@。则这个计算非常容易@@，就是直接计算@@，就可以@@：
如果纹波带来的@@影响不可忽略@@，则我们需要进行积分运算@@。我们从开始开启的@@电流@@进行积分@@，即最小电流@@处@@，积分到最大电流@@处@@。此处运用牛顿@@-莱布尼兹公式@@，计算定积分@@。
第三个阶段@@，上@@管@@关闭的@@过程@@
上@@管@@打开的@@过程@@和关闭的@@过程是类似的@@计算方法@@，此处只是电流@@为整个周期的@@最大值@@，因为经历了一个充电的@@过程@@，电流@@此时@@处于峰值@@。另外就是上@@管@@关闭的@@时间@@，会与上@@管@@打开的@@时间不一样@@。我们计算公式如下@@：
第四个阶段@@，此时@@上@@管@@已经完全关闭@@，下管暂时还没有打开@@，称为死区时间@@
我们需要理解@@，任何控制器都需要控制避免上@@下管同时打开@@，如果出现这个状态@@，则非常可能烧管@@，因为相当于通过上@@下管把输入电源和@@GND进行了短路@@。
为了避免这种状态@@，只好在上@@管@@关闭之后@@，等待一个时间段@@，再对下管进行打开的@@操作@@。而在两个@@MOSFET都关闭的@@状态@@，我们就称为死区时间@@@@。这个时间@@，主要依赖下管的@@寄生二极管@@进行续流@@，实现输出电流@@的@@一个回路@@。
此时@@的@@功耗@@，就是下管的@@寄生二极管@@的@@功耗@@，也就是二极管@@的@@正向导通压降乘以此时@@的@@电流@@@@。在开关开关的@@过程中@@，会有两个阶段经历死区时间@@，所以下管的@@死区时间功耗计算@@公式如下@@：
第五阶段@@，下管导通@@
导通功耗@@，因为很显然下管的@@功耗是在电流@@通过@@MOS的@@DS沟道之间的@@电阻@@（rDS(ON)）产生的@@@@。下面公式可估算下@@MOS管的@@导通功耗@@@@。
下管的@@导通损耗@@，近似的@@可以看作是@@：
如果考虑纹波@@，可以用以下公式进行计算@@：
详细的@@电源设计和实例@@，在硬十的@@第三本书中会详细讲述@@。