通信用高频开关电源整流模块效率分析

杂 音 ，提 供 稳 定 可 靠 的 直流 电 。
平稳 （ 于以上３ 型号 的模 块 ，其效率 降幅 对 个
在 ０５ ． ％以 内 ）。 ・整 流 模 块 在 ４ ％以下 负 载 率 工 作 时 ，效 ０
高频 开关 电源 一般 将 交流 电直 接 经二 极
管 整 流 、 滤波 成 直 流 电 ，再 经 过 高 频 开 关 变 换
用是滤除 电网存在 的杂波 ，同时阻碍本机产 生
的 杂 音 反 馈 到 公 共 电 网 。 整 流 的 作 用 是 将 从 电
网输 入 的 交流 电转 化 为 直 流 电并 输 出 。 逆变 的 作 用 是 将 整 流 后 的 直 流 电 变 为 高 频 交 流 电 ，通
载 率 范 围 内 ，而不 是 工 作 在 １０ ０％负 载 率 时 。
事业的高速发展和通 信设备的不断更新 ，通信
系 统 对 电源 的 要 求 越 来 越 高 。 通 信 用 高 频 开 关
电 源 是 一 种 将 输 入 的 交 流 电 转 换 为 直 流 电并 输
出 的 供 电设 备 ，是 通 信 供 电 系 统 的 重 要 组 成 部
目
通信 用高 频开 关 电源整 流 模块 效率 分析
负载率
１ ０％ ２ ０％ ３％ ０ ４ ０％ ５ ０％ ６ ０％ ７ ０％ ８０ ％ ９ ０％ １０ Ｏ ％
动 对 冗 余 模块 进 行 软 关 断 或 软开 启 ，使
工 作 模 块 工作 在 效 率 值 比 较 高 的点 ，从 而 提 高 系 统 的工 作 效率 。
通 信用 高舞开关 电源 整流模块效率分析
刘 亦珩
工 业和信 息化部 邮电工业 产 品质 量监督 中心
口 引言
通 信 电源是 通 信设 备 的电 力来 源 ，在通 信 系 统 中具 有 不 可 比 拟 的 重 要 地 位 。随 着 通 信
成 高 频 交 流 电 ，通 过 高 频 变 压 器 变 压 隔离 ，由 快 速 恢 复 二 极 管 高 频 整 流 、 电感 电容 滤 波 后 输 出 。高 频 开 关 电 源 具 有 重 量 轻 、体 积 小 、效 率 高 、可 靠性 好 、容 易 维 护和 扩 容 等 优 点 。
高频 开关 电源 系 统 都 引入 了休 眠 功 能 。
目 高频 开 关 电源
高 频开关 电源的原理 如图 １ 示 。高频开 所 关 电源 由主 电路 、 控 制 电 路 、检 测 电路 和 辅 助 电源 组 成 。其 中 主 电路 包 括 输 入 滤 波 、整 流 、
整 流 模 块 的 典型 效 率 曲 线 ，分 别如 图２ 、图 ３ 、
不 同 型 号 的 整 流 模 块 ， 效 率 曲 线 可 能 与 以 上 ３ 型 号 不 完 全 相 同 ，但 绝 大 多 个 数整 流模 块都 具备 以上 特点和 规律 。
对 于２ 型 整 流模 块 ，效率 通 常 比４ ４ｖ ８Ｖ
型 整 流 模 块 低 ，但 其 效 率 曲 线 的 特 点
・整 流 模 块 在 ８ ％以 上 负 载 率 工 ０
作 时 ，效 率 有 可 能 会 Ｌ ５ ％～８ ％负 载 ￣ｏ ０ 率 时 略 有 下 降 （ 于 以上 ３ 型 号 的模 对 个
块 ，其 效 率 下降 幅 度 在 １ ％以 内 ）。 需 要 说 明 的 是 ，对 于 不 同 厂 商 、
口
高 频 开 关 电 源 的 节 能 应 用 主 要 是 通 过 改 善 工 作 效率 ，使 其 在 输 出 功率 相
同的 情 况 下 尽 量减 小 输 入 功 率 ，达 到 降
低 能 耗 的 目的 。具 有 休 眠 功 能 的 高频 开
关 电源 系 统会 根 据 实 际 负 载 的变 化 ， 自
本 文 以４ 型 整 流 模 块 为 例 ，讨 论整 流 模 ８ｖ
分 。高 频 开 关 电源 具有 效 率 高 的 特 点 ，且 随 负
载 率 的 变 化 而 变 化 。 为 了 提 高 工 作 效 率 ，很 多
块 的 效 率 特 性 。该 试 验 测 量 了不 同 厂 商 、不 同 型 号 的 开 关 电 源 整 流 模 块 ， 并 分 别 给 出 了 ４ ／０Ａ、４ ５ ８Ｖ ３ ８Ｖ／０Ａ、４ １０Ａ 个型 号 ８Ｖ／０ 共３
图４ 示 。 所
通 过 对 以上 不 同 型 号 的 整 流 模 块 在 １ ％～ ０ １ ０ 载 率 的 测 试 ，可 以 发 现 整 流模 块 的 工作 ０ ％负 效 率 具 有 以 下规 律 。
・整流 模 块 效 率 最 大 值一 般 在 ５ ％ 一８ ％负 ０ ０
逆 变 、 输 出 整 流 滤 波 ４ 部 分 。 输 入 滤 波 的 作 个
・整流 模 块 在 ４％ 一９％负 载 率范 围 内工作 ０ ０
时 具 有 一个 较 高 达 到 减 小 体 积 和 重 量 与 输 出 功 率 的 比 值 。输 出整 流 滤 波 的 作 用 是 消 除 纹 波 ，去 掉
率会比４％～９％负载率时有明显 的下降 ，特别 Ｏ ０
是在低负载率 （０ １％～２％负 载率 ）工 作 时 ，效 ０
・ ９
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率 会 急 剧 下 降 （ 于 以上 ３ 型 号 的模 对 个 块 ，其 效率 值 最 大 降 幅 在 １％ 右 ）。 ０左
图 １ 高 频 开关 电源 原理
与 ４ 整 流 模 块 规律 相 似 ，４ 型 整 ８ ｖ型 ８ ｖ
流 模 块 效 率 曲 线 的 以 上 规 律 同 样 适 用
于 ２ ４ｖ型 模 块 。 因 此 ，为 了让 整 流 模 块 工 作效率 最大 化 ，最好 让整 流模块 在 ５％～８％的 负载 率下 工 作 。 ０ ０