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1、開(kāi)關(guān)電源損耗分析1、輸入和輸出整流器損耗(占輸入功率的2%以上)1)、輸入浪涌電流抑制電路的損耗浪涌電流:上電是由于濾波電容器的電壓不能躍變而導(dǎo)致的上電浪涌電流抑制方法:采用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻;0.52W損耗;保險(xiǎn)管損耗2)、電源濾波器的損耗共模電感繞組電阻的損耗;差模電感繞組電阻損耗;電源濾波器的X、Y電容器的損耗;3)、輸入整流器的損耗整流二極管通態(tài)的有效電壓和電流將高于具有PFC功能的整流電路損耗4)、濾波電容器的損耗濾波電容器的等效串聯(lián)電阻(ESR)與流過(guò)電容器兩端的紋波電流平方的乘積;在無(wú)PFC整流電路時(shí),濾波電容器將流過(guò)約1A的2陪的工頻紋波電流。橋式變換器的紋波電流比較低。反激式
2、變換器有很大開(kāi)關(guān)頻率的紋波電流約為1A。5)、輸出整流的損耗輸出整流的損耗:主要由輸出整流器的開(kāi)關(guān)損耗即反向恢復(fù)所造成的損耗。與電路結(jié)構(gòu);控制模式;流過(guò)整流器的電流有效值有關(guān)。電路結(jié)構(gòu):橋式變換器;推挽變換器:輸出整流電路為全波整流電路其特點(diǎn)為:一個(gè)整流管 導(dǎo)通壓降低;占空比高,可以降低峰值電流和電流有效值。單管,雙管正激式采用續(xù)流二極管的半波整流電路:兩個(gè)二極管壓降,占空比約 0.4,輸出電流峰值和有效值比較高,相對(duì)損耗大。單管,雙管反激式變換器輸出整流器工作于電流斷續(xù)模式下,流過(guò)整流管的峰值 電流和有效值電流比電流連續(xù)時(shí)的還要大,因此功耗最大2、開(kāi)關(guān)損耗(主變換器的損耗)1)、利用軟開(kāi)關(guān)的
3、方法降低開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)損耗2)、3、緩沖電路損耗1)、4、導(dǎo)通損耗1)、采用同步整流器降低低壓輸出的整流器導(dǎo)通損耗5、控制、檢測(cè)、驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路損耗1)、6、濾波電容器的損耗1)、濾波電容器的損耗濾波電容器的等效串聯(lián)電阻(ESR)與流過(guò)電容器兩端的紋波電流平方的乘積;在無(wú)PFC整流電路時(shí),濾波電容器將流過(guò)約1A的2陪的工頻紋波電流。橋式變換器的紋波電流比較低。反激式變換器有很大開(kāi)關(guān)頻率的紋波電流約為1A、7、多級(jí)電源變換的損耗1)、8、變壓器和電感的損耗1)、單端反激式變換器由于要承擔(dān)變壓器和電感的雙重作用,因此,反激式變 壓器損耗最大。特別是電流斷續(xù)性反激式變換器損耗最大,原因是,在此模式下
4、磁芯的感應(yīng)強(qiáng)度工作在最大感應(yīng)強(qiáng)度范圍內(nèi)變化,所導(dǎo)致的磁滯回線(xiàn)損耗也將是 最大。而電流連續(xù)模式下,磁芯最大感應(yīng)強(qiáng)度中,有相當(dāng)一部分屬于電流連續(xù)部 分,這部分磁感應(yīng)強(qiáng)度是不變的,因此不會(huì)產(chǎn)生鐵損。9、不合理控制方式的損耗1)、采用低功耗控制集成芯片降低控制電路損耗10、開(kāi)關(guān)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)損耗比較11、PFC的損耗PFC級(jí)的主要損耗為PFC主開(kāi)關(guān)的損耗、提升二極管的損耗、提升電感的損耗。1)、開(kāi)關(guān)的(導(dǎo)通和關(guān)斷)損耗與工作模式有關(guān)電流斷續(xù)或臨界:避開(kāi)開(kāi)關(guān)管開(kāi)通過(guò)程與提升二極管的反向恢復(fù)過(guò)程所導(dǎo)致的損耗,對(duì)提升二極管 的反向恢復(fù)性能要求不高,但是開(kāi)關(guān)管將流過(guò)2倍于電流連續(xù)模式的電流。對(duì)于 小功率開(kāi)關(guān)電源或電子變流器可采用電流斷續(xù)模式,以竟可能的減少損耗。電流連續(xù);對(duì)提升二極管的反向恢復(fù)特性要求高對(duì)反向恢復(fù)時(shí)間越短越好,且反向恢復(fù)峰值 電流和反向恢復(fù)電荷越小好(超快恢復(fù)二極管:反向恢復(fù)時(shí)間短、反向恢復(fù)峰值 電流低)。1)、開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通損耗:導(dǎo)通電阻與導(dǎo)通電流有效值平方的乘積。導(dǎo)通電阻即實(shí)際結(jié)溫下導(dǎo)通電阻(100 C120 C),為室溫導(dǎo)通電阻的2倍以 上。臨界電流模式電流有效值是電流連續(xù)模式的1.51.7倍,即導(dǎo)通損耗也為其1.5倍。2)、開(kāi)關(guān)管關(guān)斷損耗:自身?yè)p耗;提升二極管反向恢復(fù)特性的“短路”附加損耗。 在提升二極管的反向恢復(fù)過(guò)程中,由于提升二極管的反向恢復(fù)作
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