選用組件（導通狀態(tài)下零壓降和零開(kāi)關(guān)電源損耗）時(shí)，降壓轉換器的功率為100%。而實(shí)際上，功耗一直與每個(gè)功率元件相關(guān)聯(lián)。SMPS中有兩種類(lèi)型的損耗：直流傳導損耗和溝通開(kāi)關(guān)電源損耗。
降壓轉換器的傳導損耗首要來(lái)自于晶體管Q1、二極管D1和電感L在傳導電流時(shí)產(chǎn)生的壓降。為了簡(jiǎn)化評論，傳導損耗計算中忽略電感電流的溝通紋波。假設MOSFET用作功率晶體管，MOSFET的傳導損耗等于IO2 ? RDS(ON) ? D，其間RDS(ON)是MOSFET Q1的導通電阻。二極管的傳導功率損耗等于IO ? VD ? (1 – D)，其間VD是二極管D1的正向壓降。電感的傳導損耗等于IO2 ? R DCR，其間R DCR是電感繞組的銅電阻。因而，降壓轉換器的傳導損耗約為：
例如，12V輸入、3.3V/10AMAX輸出降壓電源可使用以下元件：MOSFET RDS(ON) = 10mΩ，電感RDCR = 2 mΩ，二極管正向電壓VD = 0.5V。因而，滿(mǎn)負載下的傳導損耗為：
假設只考慮傳導損耗，轉換器功率為：
上述剖析顯現，續流二極管的功率損耗為3.62W，遠高于MOSFET Q1和電感L的傳導損耗。為進(jìn)一步進(jìn)步功率，ADI公司建議可將二極管D1替換為MOSFET Q2，如圖9所示。該轉換器稱(chēng)為同步降壓轉換器。Q2的柵極需求對Q1柵極進(jìn)行信號互補，即Q2僅在Q1關(guān)斷時(shí)導通。同步降壓轉換器的傳導損耗為：
圖9.同步降壓轉換器及其晶體管柵極信號
假設10mΩ RDS(ON) MOSFET也用于Q2，同步降壓轉換器的傳導損耗和功率為：
上面的示例顯示，同步降壓轉換器比傳統降壓轉換器更高效，特別適用于占空比小、二極管D1的傳導時(shí)刻長(cháng)的低輸出電壓運用。
溝通開(kāi)關(guān)電源損耗
除直流傳導損耗外，還有因運用不抱負功率元件導致的其他溝通/開(kāi)關(guān)電源相關(guān)功率損耗：
1. MOSFET開(kāi)關(guān)電源損耗。實(shí)在的晶體管需求時(shí)刻來(lái)導通或關(guān)斷。因此，在導通和關(guān)斷瞬變過(guò)程中存在電壓和電流堆疊，然后發(fā)生溝通開(kāi)關(guān)電源損耗。圖10閃現同步降壓轉換器中MOSFET Q1的典型開(kāi)關(guān)電源波形。頂部FET Q1的寄生電容CGD的充電和放電及電荷QGD決議大部分Q1開(kāi)關(guān)電源時(shí)刻和相關(guān)損耗。在同步降壓轉換器中，底部FET Q2開(kāi)關(guān)電源損耗很小，由于Q2總是在體二極管傳導后導通，在體二極管傳導前關(guān)斷，而體二極管上的壓降很低。但是，Q2的體二極管反向恢復電荷也或許添加頂部FET Q1的開(kāi)關(guān)電源損耗，并發(fā)生開(kāi)關(guān)電源電壓響鈴和EMI噪聲。公式(12)閃現，操控FET Q1開(kāi)關(guān)電源損耗與轉換器開(kāi)關(guān)電源頻率fS成正比。準確核算Q1的能量損耗EON和EOFF并不簡(jiǎn)略。
圖10.降壓轉換器中頂部FET Q1的典型開(kāi)關(guān)電源波形和損耗
2. 電感鐵損PSW_CORE。真實(shí)的電感也有與開(kāi)關(guān)電源頻率相關(guān)的交流損耗。電感交流損耗首要來(lái)自磁芯損耗。在高頻SMPS中，磁芯材料可能是鐵粉芯或鐵氧體。一般來(lái)說(shuō)，鐵粉芯微豐滿(mǎn)，但鐵損高，而鐵氧體材料劇烈豐滿(mǎn)，但鐵損低。鐵氧體是一種相似陶瓷的鐵磁材料，其晶體結構由氧化鐵與錳或氧化鋅的混合物組成。鐵損的首要原因是磁滯損耗。磁芯或電感制造商一般為電源規劃人員供給鐵損數據，以估量交流電感損耗。
3. 其他交流相關(guān)損耗。其他交流相關(guān)損耗包含柵極驅動(dòng)器損耗PSW_GATE（等于VDRV ? QG ? fS）和死區時(shí)刻（頂部FET Q1和底部FET Q2均關(guān)斷時(shí)）體二極管傳導損耗（等于(ΔTON + ΔTOFF) ? VD(Q2) ? fS）。
總而言之，開(kāi)關(guān)電源相關(guān)損耗包含：
一般，結算開(kāi)關(guān)電源相關(guān)損耗并不簡(jiǎn)略。開(kāi)關(guān)電源相關(guān)損耗與開(kāi)關(guān)電源頻率fS成正比。在12VIN、3.3VO/10AMAX同步降壓轉換器中，200kHz – 500kHz開(kāi)關(guān)電源頻率下的交流損耗約導致2%至5%的功率丟失。因此，滿(mǎn)負載下的總功率約為93%，比LR或LDO電源要好得多。能夠削減將近10倍的熱量或尺度。
