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简述开关电源功率开关及整流器损耗(上)
来源:东莞市成良智能科技 发布时间:2021-04-24 点击量:847
功率开关是比较典型的开关电源两大主要损耗源之一。损耗可以被分成导通损耗以及开关损耗两部分。导通损耗是指功率器件被导通,驱动以及开关波形稳定,而功率开关处于导通状态的时候的损耗;开关损耗则是指开关电源开关被驱动着进入新的工作状态,驱动以及开关波形处于过渡过程当中的损耗。
导通损耗它可以通过开关两端的电压以及电流波形的乘积来进行测量。这些波形基本上是线性的。
控制这种损耗的一种典型方法是把开关电源接通时的电压降到较低。为了达到这个目标,设计者必须让开关处于一个饱和的状态。通过基极或者是栅极过流驱动,集电极或者是漏极电流由外部元件进行控制,而不是由功率开关控制。
开关电源开关切换过程当中的开关损耗比较的复杂,因为有它自身的因素以及相关元件的影响。和损耗有关的波形只能通过和漏源处的开关电源电压探头相连的示波器来进行观察。开关电源交流电流探头是可以测量漏极或者是集电极电流。在测量每个开关电源开关的瞬时损耗的时候,必须要使用屏蔽短引线探头,因为任何长度的非屏蔽导线都可能是引入了来自于其它开关电源的噪声,这无法准确的显示真实的波形。一旦是得到一个较好的波形,就可以利用三角形以及矩形的简单求和法粗略的计算出两条曲线所包围的面积。
在典型的非同步步整流开关电源的内部损耗当中,输出整流器损耗占据了总损耗的40%-65%。
开关电源整流器的损耗也可以分成开通损耗、导通损耗以及关断损耗这三部分。
开关电源整流器的导通损耗是指整流电路在接通的时候,电流以及电压波形稳定时的损耗。当电流一定的时候,可以通过选择正向压降最小的整流器来抑制住这种损耗。PN二极管具有更平滑的正向V-I特性,但是压降相对较高;肖特基二极管它具有比较低的转向电压,但是开关电源电压-电流特性并不是太陡,这也意味着随着开关电源电流的增加,它正向电压的增加要比PN二极管快。把波形当中的过渡过程转化成矩形以及三角形区域。在如何减少损耗这一方面,成良智能科技的开关电源不仅是拥有合理的技术设计,也具有严苛的出厂检测。
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