柵極驅(qū)動器子系統(tǒng)中的總損耗 P_G 包括 UCC23710 器件的功率損耗 (P_GD) 和外圍電路中的功率損耗，例如外部柵極驅(qū)動電阻器。

P_GD 值是關(guān)鍵功率損耗值，能決定 UCC23710 的熱安全相關(guān)限值，可以通過計算若干分量產(chǎn)生的損耗來對其進行估算。

第一個分量是靜態(tài)功率損耗 P_GDQ，其中包括輸入級中耗散的功率 (P_{GDQ_IN}) 以及在無負載時以特定開關(guān)頻率工作時輸出級中耗散的靜態(tài)功率 (P_{GDQ_OUT})。P_{GDQ_IN} 由 I_F 和 V_F 決定，方程式 5 給出了算法。P_{GDQ_OUT} 參數(shù)在給定 V_DD、開關(guān)頻率和環(huán)境溫度下沒有負載連接到 V_OUT 引腳時在工作臺上測量。在此示例中，V_DD 為 15V。PWM 開關(guān)頻率為 10kHz 時電源上的電流測量為 I_DD = 1.33mA。因此，可以使用方程式 6 來計算 P_{GDQ_OUT}。

柵極驅(qū)動器中耗散的總靜態(tài)功率（無任何負載電容）由方程式 5 與方程式 6 之和給出，如方程式 7 所示。

第二個分量是開關(guān)操作損耗 P_GDSW，此時具有給定的負載電容，驅(qū)動器在每個開關(guān)周期中對其進行充電和放電。使用方程式 8 來計算負載開關(guān)產(chǎn)生的總動態(tài)損耗 P_GSW。

其中

• Q_G 是 V_DD 下功率晶體管的柵極電荷。

因此，在本應用示例中，負載開關(guān)產(chǎn)生的總動態(tài)損耗約為18mW，具體計算如方程式 9 所示。

Q_G 表示功率晶體管在以 50A 的電流和 520V 的電壓進行開關(guān)時的總柵極電荷，該電荷隨測試條件的變化而變化。輸出級上的 UCC23710 柵極驅(qū)動器損耗 P_GDO 是 P_GSW 的一部分。如果外部柵極驅(qū)動器電阻和功率晶體管內(nèi)部電阻為 0Ω，則 P_GDO 等于 P_GSW，所有柵極驅(qū)動器損耗會在 UCC23710 內(nèi)耗散。如果存在外部導通和關(guān)斷電阻，則總損耗將分布在柵極驅(qū)動器上拉/下拉電阻、外部柵極電阻和功率晶體管內(nèi)部電阻之間。重要的是，如果拉電流/灌電流未達到 5A/5A 飽和值，則上拉/下拉電阻是線性的固定電阻，然而，如果拉電流/灌電流達到飽和，它將是非線性的。因此，P_GDO 在這兩種情形下是不同的。

案例 1 - 線性上拉/下拉電阻器：

在此設(shè)計示例中，所有預測的拉電流小于 5A，灌電流也小于 5A，因此，使用方程式 10 來估算 UCC23525 柵極驅(qū)動器損耗。

案例 2 - 非線性上拉/下拉電阻器：

其中

• V_OUT(t) 是導通和關(guān)斷期間的柵極驅(qū)動器 OUT 引腳電壓。在輸出飽和一段時間的情況下，該值可以簡化為恒流源（在導通時為 5A，關(guān)斷時為 5A），對負載電容器進行充電或放電。因此，V_OUT(t) 波形將是線性的，可以輕松地預測 T_{R_Sys} 和 T_{F_Sys}。

對于某些情形，如果只有一個上拉或下拉電路飽和，而另一個不飽和，則 P_GDO 是情況 1 和情況 2的組合，可以根據(jù)此處的說明輕松地識別上拉和下拉的方程。

可使用 方程式 13計算 UCC23710 柵極驅(qū)動器中耗散的總柵極驅(qū)動器損耗，P_GD。