国产精品巨作av,欧美日韩亚洲高清,韩国毛片一区二区三区,国产欧美日韩免费

    為了提高開關電源的效率，必須對各種損耗進行粗略地估計。交換機內部的損耗大致可以分為四個方面：開關損耗、通電損耗、附加損耗和電阻損耗。在有損元件中，這些損耗通常同時出現，我們將在下面單獨討論。

    01、電源開關引起的損耗。

    在典型的開關電源內部，功率開關是兩種主要的損耗源之一。這種損耗主要分為兩個部分：通量損失和開關損耗。功率管通流損耗是功率器件開啟，并且驅動和開關波形已經穩定之后，功率開關處于導通狀態的損耗出現；開關損耗出現在功率開關驅動下，進入新的工作狀態，驅動和開關波形處于過渡過程中的損耗。

    在電源開關轉換過程中，開關損耗更為復雜，既有自身的因素，又受相關元件的影響。只有用電壓探頭連接到漏源極(集射極)端的示波器才能觀測到與損耗相關的波形，它可以測量漏極或集電極電流。在測量每個開關瞬間的損耗時，必須使用帶屏蔽的短引線探頭，因為任何有長度的非屏蔽導線都會引入其它電源產生的噪音，因此無法精確地顯示實際的波形。在獲得好的波形后，可用簡單的三角形和矩形分段相加的方法，粗略計算兩條曲線所圍的面積。

    02、關于輸出整流器的損耗。

    一個典型的非同步整流器開關電源內部的總損耗，輸出整流器損耗占總損耗的40%-65%。因此了解本節是很重要的。如圖2所示，您可以看到輸出整流器的波形。

    整流損耗還可分為三部分：開通損耗、通量損耗和關斷損耗。

    當整流器導通時，當整流器通電且電壓電流波形穩定時，其損耗就是它的損失。通過選擇穿過某一電流流前向最小壓降的整流管，可以達到這種損耗的目的。PN二極管有較平的正V-I特性，但是電壓下降比較大(0.7~1.1V)，而肖特基二極管的低轉折電壓(O.3~0.6V)，但是電壓一電流特性并不十分陡峭，這意味著當電流增大時，其正電壓的增加速度比PN二極管快。

    而分析輸出整流器的開關損耗就比較復雜。整流電路本身的固有特性將引起許多問題。

    在通電過程中，轉換過程取決于整流管正恢復特性。正向恢復時間tfrr指的是二極管兩端加一個正向電壓，然后開始通過正向電流。對PN型快速恢復二極管來說，該時間為5~15ns。這種二極管因其本身具有較高的結容容量，在某些情況下具有較長的前向恢復時間特性。雖然這種損耗不太大，但是它會在電源內部造成其它問題。在正恢復過程中，感應器和變壓器都不會有較大的負載阻抗，而功率開關或整流器仍然處于關閉狀態，這會使存儲能量發生振蕩，直到整流器終于開始流過正向電流，并使位功率信號變得更強。

    關閉瞬間，逆向恢復特性起主要作用。PN二極管的逆向恢復特性取決于二極管兩端的負極，這取決于PN二極管的負極恢復特性，這類遷移率有限的載流子必須從進入結內的逆向流出來，從而形成流過二極管的逆流。和這個相關的損耗會很大，因為反向電壓在連接區耗盡之前迅速升高得很快，反向電流經過變壓器反射到初級側功率開關，增大了功率管的損耗。例如，以1為例，在開放過程中會出現電流峰值。

    在高壓肖特基整流器中也可以看到類似的反向恢復特性，這種特性并非由載流子引起，而是由于這種肖特基二極管具有更高的結電容。我們所說的高壓肖特基二極管是其反向擊穿電壓大于60V。

    03、濾波器電容引起的損失。

    在開關電源使用壽命中，輸入-輸出濾波電容并非主要的損耗源，但它對電源壽命有重要影響。若選擇錯誤的輸入電容，將使電源在工作時無法達到其應有的高效率。

    每一個電容都有一小電阻和電感，串聯在電容上。等值串聯電阻(ESR)和等效串聯電感(ESL)是由電容結構產生的寄生元件，兩者均妨礙外部信號加到內部電容。所以電容在直流狀態下表現最好，但是在開關頻率下卻表現不佳。

    功率開關或輸出整流器所產生的高頻電流的唯一來源(或存儲器)，因此，通過觀察這些電流波形，可以合理地確定流過這些電容ESR的電流。這樣的電流必然會使電容發熱。濾波器電容設計的主要任務是確保電容內部發熱足夠低，從而保證產品的使用壽命。公式(4)給出了由電容ESR引起的功耗計算公式。

    不僅電容模型中的阻抗部分會造成問題，而且如果并聯電容器引出線是不對稱的，引線電感將導致電容內部發熱不均，從而縮短最高溫度電容的壽命。

    04、附加損耗

    額外的損耗是指所有功率電路需要的功能器件，其中包括與控制IC和反饋電路有關的電路。與電源的其它損耗相比，這些損耗通常比較小，但我們可以對其進行一些分析，以確定是否能改善。

    一，起動電路。起動電路由輸入電壓得到直流電流，使控制IC與驅動電路有足夠的能量啟動功率。若此起動電路在起動之后無法切斷電流，則電路將有高達3W的持續損耗，損失大小取決于輸入電壓。

    二是功率開關驅動電路的設計。若功率開關采用雙極功率晶體管，則基極驅動電流必須大于電晶體集電極e峰電流除以增益(hFE)。電源晶體管的典型增益為5-15，也就是說，電流峰值為10A，則需要0.66~2A的基極電流。在基射極間存在0.7V壓降，而且如果沒有從非常接近0.7V的電壓獲得基極電流，就會造成巨大的損失。

    05、磁力元件引起的損耗。

    對于普通的設計工程師來說，這部分很復雜。由于磁芯術語的特殊性，下面介紹的損耗主要由磁芯制造廠以圖示的形式來表示，這很方便使用。在此列出了這些損失，這使得我們能夠對損失性質做出評估。

    由變壓器和電感引起的損耗主要有三種：磁滯損耗，渦流損耗，電阻損耗。這種損耗可以通過變壓器和電感的設計和構造得到控制。