Analog Devices ADP5024 Evaluation Board ADP5024CP-EVALZ ADP5024CP-EVALZ Hoja De Datos

 

Rev. E | Page 24 of 28 

The 

 is a highly efficient micropower management 

unit (microPMU), and, in most cases, the power dissipated in 

the device is not a concern. However, if the device operates at 

high ambient temperatures and maximum loading condition, 

the junction temperature can reach the maximum allowable 

operating limit (125°C). 
When the temperature exceeds 150°C, the 

 turns off 

all of the regulators allowing the device to cool down. When the 

die temperature falls below 130°C, the 

 resumes normal 

operation. 
This section provides guidelines to calculate the power dissi-

pated in the device and ensure that the 

 operates 

below the maximum allowable junction temperature. 
The efficiency for each regulator on the 

 is given by 

100%

×

=

η

 

(1) 

where: 

η is the efficiency. 
P

 is the input power. 

 is the output power. 

Power loss is given by  

 = P

 − P

 

(2a) 

or 

 = P

 (1− η)/η 

(2b) 

Power dissipation can be calculated in several ways. The most 
intuitive and practical is to measure the power dissipated at the 

input and at all of the outputs. Perform the measurements at the 

worst-case conditions (voltages, currents, and temperature). The 

difference between input and output power is dissipated in the 

device and the inductor. Use Equation 4 to derive the power lost 
in the inductor, and from this result use Equation 3 to calculate 

the power dissipation in the 

 buck converter. 

A second method to estimate the power dissipation uses the effi-

ciency curves provided for the buck regulator, and the power 

lost on the LDO can be calculated using Equation 12. When 

the buck efficiency is known, use Equation 2b to derive the 
total power lost in the buck regulator and inductor, use Equa-

tion 4 to derive the power lost in the inductor, and then calculate 

the power dissipation in the buck converter using Equation 3. 

Add the power dissipated in the buck and in the LDO to find the 

total dissipated power. 
Note that the buck efficiency curves are typical values and may 
not be provided for all possible combinations of V

IN

, V

OUT

, and 

I

OUT

. To account for these variations, it is necessary to include a 

safety margin when calculating the power dissipated in the buck.  
A third way to estimate the power dissipation is analytical and 

involves modeling the losses in the buck circuit provided by 

Equation 8 to Equation 11 and calculating the losses in the LDO 

provided by Equation 12.  

The power loss of the buck regulator is approximated by 

 = P

 + P

 

(3) 

where: 

 is the power dissipation on one of the 

 buck 

regulators. 

 is the inductor power loss.  

The inductor losses are external to the device and they do not 

have any effect on the die temperature.  
The inductor losses are estimated (without core losses) by 

 ≈ I

 × DCR

 

(4) 

where: 

 is the inductor series resistance. 

  is the rms load current of the buck regulator. 

12

+

1

)

(

×

=

(5) 

where r is the normalized inductor ripple current. 

r = V

 × (1 − D)/(I

 × L × f

) 

(6) 

where: 
L is the inductance. 

 is the switching frequency. 

D is the duty cycle. 

D = V

/V

 

(7) 

The buck regulator power dissipation, P

DBUCK

, of the 

includes the power switch conductive losses, the switch losses, and 

the transition losses of each channel. There are other sources of 
loss, but these are generally less significant at high output load 

currents, where the thermal limit of the application is located. 

Equation 8 captures the calculation that must be made to 

estimate the power dissipation in the buck regulator. 

 = P

 + P

 + P

 

(8) 

The power switch conductive losses are due to the output current, 

I

OUT1

, flowing through the P-MOSFET and the N-MOSFET 

power switches that have internal resistance, RDS

ON-P

 and 

RDS

ON-N

. The amount of conductive power loss is found by 

 = [RDS

 × D + RDS

 × (1 − D)] × I

  (9) 

where RDS

 is approximately 0.2 Ω, and RDS

 is approxi-

mately 0.16 Ω at a junction temperature of 25°C and V

IN1

 = V

IN2

 = 

3.6 V. At V

IN1

 = V

IN2

 = 2.3 V, these values change to 0.31 Ω and 

0.21 Ω, respectively, and at V

IN1

 = V

IN2

 = 5.5 V, the values are 

0.16 Ω and 0.14 Ω, respectively.