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開關(guān)電源損耗分析及脈沖跳躍技術(shù)

   2024-08-04 建材之家2660
核心提示:開關(guān)電源損耗分析及脈沖跳躍技術(shù):開關(guān)電源的損耗包含導(dǎo)通損耗、開關(guān)損耗以及外圍控制電路損耗,電路不同部分的損耗成因各不相同,因此抑制損耗的方法也有不同。需要用數(shù)學(xué)方程式量化這些損耗,進(jìn)而整理出降低各部分損耗的方法,才能得出具體有效降低整體損耗的方案。導(dǎo)通損耗和切換損耗與轉(zhuǎn)換器開關(guān)頻率的關(guān)系非常密切,而較高的頻率可以降低轉(zhuǎn)換器對(duì)儲(chǔ)能元件(電感與電容)大小的要求。為了降低轉(zhuǎn)換器待機(jī)時(shí)的損耗而讓轉(zhuǎn)……

開關(guān)電源損耗分析及脈沖跳躍技術(shù):開關(guān)電源的損耗包含導(dǎo)通損耗、開關(guān)損耗以及外圍控制電路損耗,電路不同部分的損耗成因各不相同,因此抑制損耗的方法也有不同。需要用數(shù)學(xué)方程式量化這些損耗,進(jìn)而整理出降低各部分損耗的方法,才能得出具體有效降低整體損耗的方案。

導(dǎo)通損耗和切換損耗與轉(zhuǎn)換器開關(guān)頻率的關(guān)系非常密切,而較高的頻率可以降低轉(zhuǎn)換器對(duì)儲(chǔ)能元件(電感與電容)大小的要求。為了降低轉(zhuǎn)換器待機(jī)時(shí)的損耗而讓轉(zhuǎn)換器在低負(fù)載或空載時(shí)將開關(guān)頻率降低,可以兼顧到元件體積與能量損耗。目前已有多種技術(shù)基于這種概念應(yīng)用到實(shí)際電源管理IC上。

當(dāng)負(fù)載降低時(shí),驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)的開關(guān)脈沖將被遮蔽(即跳過(guò)),部分脈沖被省略也即等效于降低了開關(guān)頻率,可降低高頻開關(guān)帶來(lái)的損耗,然而這種降頻方式會(huì)造成輸出電壓突降或突升。

在回掃轉(zhuǎn)換器里,初級(jí)開關(guān)導(dǎo)通時(shí)能量?jī)?chǔ)存在變壓器激磁電感中,開關(guān)截止后,原先儲(chǔ)存的能量被釋放到負(fù)載一側(cè)。儲(chǔ)存在激磁電感中的功率可以表示為:(fS×Vin2×TON2)/(2×LP)。

當(dāng)負(fù)載降低到一定程度時(shí),脈沖跳躍機(jī)制將使有效開關(guān)頻率減半,這意味著轉(zhuǎn)換器供應(yīng)負(fù)載的功率減半,因此回掃電路將增加脈沖寬度以補(bǔ)足輸出負(fù)載所需要的功率,而在脈沖寬度增加到負(fù)載所需功率之前,輸出電壓將產(chǎn)生突降。相反的情形發(fā)生在等效開關(guān)頻率增加時(shí),輸出電壓將發(fā)生突升。這種負(fù)載變動(dòng)時(shí)輸出電壓突升與突降是開關(guān)頻率非連續(xù)變動(dòng)(以整數(shù)倍增加或降低)的必然結(jié)果。

 
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開關(guān)電源對(duì)電網(wǎng)的干擾電壓是在電網(wǎng)和開關(guān)電源之間加入LISN的50Ω的電阻上測(cè)得的。德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)VDE和美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)FCC都對(duì)開關(guān)電源電網(wǎng)傳導(dǎo)干擾的極限進(jìn)行了規(guī)定。標(biāo)準(zhǔn)又分為A類和B類。其中,A類標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)那些用在工業(yè)、商業(yè)和辦公室環(huán)境的裝置的,而B類標(biāo)準(zhǔn)則是針對(duì)那些用于居民的裝置而設(shè)立的,由于涉及民用,其標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格,... 一.描述輸入電壓影響輸出電壓的幾個(gè)指標(biāo)形式1. 絕對(duì)穩(wěn)壓系數(shù): A.絕對(duì)穩(wěn)壓系數(shù):表示負(fù)載不變時(shí),穩(wěn)壓電源輸出直流變化量△U0與輸入電網(wǎng)變化量△Ui之比。即:K=△U0/△Ui B.相對(duì)穩(wěn)壓系數(shù):表示負(fù)載不變時(shí),穩(wěn)壓器輸出直流電壓Uo的相對(duì)變化量△Uo與輸出電網(wǎng)Ui的相對(duì)變化量△Ui之比。即:S=△Uo/Uo / △Ui/Ui2. 電...
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