高效率开关电源设计
开关电源设计方案

开关电源设计方案1. 导言开关电源是一种将交流电转换为直流电的电源设备。
它具有高转换效率、小体积、轻重量等特点,被广泛应用于电子设备中。
本文将介绍开关电源的基本工作原理、设计流程以及几个常见的开关电源设计方案。
2. 开关电源的工作原理开关电源的工作原理包括输入滤波、整流、能量存储、调节和输出等步骤。
以下是一个典型的开关电源的工作原理图:开关电源工作原理图开关电源工作原理图1.输入滤波:交流电通过电源的输入端,首先经过输入滤波电路。
该电路使用电容和电感元件,去除交流电中的高频噪声和干扰,使得电源输入的电流更加稳定。
2.整流:经过滤波的交流电信号,经过整流桥或整流管,被转换为一个较高的直流电压。
整流桥通常由4个二极管组成,它们交替导通,使得输入交流电的正半周和负半周都能够被转换为正向的直流电。
3.能量存储:整流后的直流电压通过电容器进行存储。
电容器的作用是储存电荷以平滑输出电压,防止输出电压的波动。
4.调节:开关电源通常具有可调节输出电压的功能。
这是通过调整开关管的导通和截止时间来实现的。
调节电路通常由一片PWM控制芯片和电路反馈元件(如电感、变压器等)组成,以控制开关频率和占空比。
5.输出:经过调节后的直流电压,通过输出滤波电路去除残余的高频噪声,然后供给电子设备的负载。
3. 开关电源设计流程设计一个功能稳定、安全可靠的开关电源需要经过以下几个步骤:3.1 确定设计规格在开始设计之前,需要明确电源的输入和输出要求。
输入要求包括交流电的电压范围、频率、输入的稳定性等;输出要求包括直流电的电压、电流、纹波与噪声等。
3.2 选择拓扑结构常见的开关电源拓扑结构有多种,如Boost、Buck、Buck-Boost、Flyback等。
根据实际需求选择最适合的拓扑结构。
3.3 确定主要元件参数根据设计规格和拓扑结构,确定主要元件的参数,如开关管、变压器、电感、电容等。
3.4 确定控制策略根据实际需求,选择合适的控制策略,如PWM控制、电流模式控制等。
基于单管正激式的高效率开关电源的设计

基于单管正激式的高效率开关电源的设计高效率开关电源是一种能够将输入电源有效地转换为所需输出电源的电力转换装置。
在实际应用中,高效率开关电源已经取代了传统的线性电源,更广泛地应用于各个领域。
一种常见的高效率开关电源设计是基于单管正激式的设计。
该设计方案具有简单、成本低廉、效率高等特点。
该设计方案的核心元件是一只功率MOS管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)。
该MOS管作为开关,能够根据控制信号开启或关闭,从而实现电源的稳定输出。
MOS管的导通损耗较小,能够在高频率下工作,因此能够提高电源的转换效率。
设计方案的第一步是根据需要确定输入电源的范围和输出电源的需求。
通过采集输入电源的直流电压,可以确定MOS管的工作区间,从而选择合适的MOS管。
接下来,设计师需要根据输出电源的需求确定转换电路。
转换电路的核心是开关频率发生器,用于控制MOS管的开关频率。
开关频率的选择需要考虑到输出电源的负载特性和所需的转换效率。
通常情况下,开关频率越高,转换效率越高,但开关损耗也会增加。
在设计过程中,还需要考虑到输出电源的稳定性和电源滤波的问题。
稳压器是非常重要的一个模块,用于确保输出电压的稳定性。
电源滤波是为了减少开关频率带来的干扰和噪音,提高输出电源的纯净度。
最后,设计师需要进行电路模拟和实验验证。
通过电路模拟软件,可以模拟不同工作条件下的电源转换效率和稳定性。
随后,可以通过实验验证电路的性能,并对其进行调整和优化。
总结起来,基于单管正激式的高效率开关电源设计是一项复杂但非常有挑战性的任务。
设计师需要充分了解输入电源和输出电源的需求,合理选择核心元件和电路拓扑,进行模拟和实验验证,最终实现高效率的电源转换。
这种设计方案在各个领域中都有着广泛的应用前景。
llc电源设计步骤

llc电源设计步骤LLC电源设计是一种常见的开关电源设计,其拥有高效率、高稳定性、低噪音等特点,被广泛应用于电子设备中。
下面将介绍LLC电源设计的主要步骤。
第一步:需求分析和规划在进行LLC电源设计之前,首先需要明确电源的需求和规划。
确定输入电压范围、输出电压、输出功率、工作环境温度等关键参数。
同时,也需要根据具体应用场景,确定电源的可靠性、效率和尺寸等方面的要求。
第二步:功率级拓扑选择根据电源的需求和规划,选择合适的功率级拓扑。
LLC电源通常采用半桥或全桥拓扑,具有输出电压变换比大、负载适应性好、并联容性强等特点。
根据具体情况,选择合适的拓扑结构。
第三步:元器件选择根据所选择的功率级拓扑,选择合适的元器件。
主要包括MOSFET、二极管、开关电容、谐振电感、输出电感等。
选择合适的元器件需要考虑功率损耗、电流容量、耐压能力、频率响应等因素。
第四步:回路设计在选定元器件之后,进行回路设计。
LLC电源具有LC谐振电路,使用频率高且工作方式复杂,因此需要对电路进行详细设计。
主要包括:控制IC的选型与配置、谐振电感和谐振电容的设计、复杂的反馈控制电路的设计等。
第五步:元器件布局和散热设计在进行LLC电源设计时,还需要考虑元器件的布局和散热设计。
元器件布局的合理性可以减少电路的干扰和损耗,散热设计可以确保元器件在高功率工作时的温度不超过允许值。
第六步:模拟仿真和电路原型制作在设计完成之后,进行模拟仿真,验证电路的稳定性和性能。
通过仿真可以得到电路的波形、频谱等数据,并对电路进行优化。
完成模拟仿真之后,根据实际需求制作电路的原型,并进行测试和调试。
第七步:电路优化和再次仿真根据电路原型的测试结果,对电路进行优化。
可以通过改变元器件参数、调整控制策略等方式来提升电路性能。
优化后,再次进行仿真,以验证优化效果。
第八步:批量生产和测试在电路设计稳定性和性能达到要求后,进行批量生产和测试。
在生产过程中,需要注意元器件的选用、布局的合理性以及制造过程中的细节,以确保最终产品的质量和性能。
一种多路输出的高效率开关电源设计

( C h i n a E l e c t r o n i c s T e c h n o l o g y G r o u p C o r p o r a t i o n N o . 2 4 R e s e a r c h I n s t i t u t e , C h o n g q i n g 4 0 0 0 6 0 , C h i n a )
摘 要 :伴 随着 电子 系统 功 能 多 元化 、 结构 小型 化 的 发展 趋 势 ,要 求 开 关 电源在 满足 体 积 的 条件下 ,能够 实现 多路 输 出以满 足 系统 使 用要 求 。针 对 该 分析 ,文章介 绍 了一 种 基 于T I 公 司的
T P S 4 0 0 5 5 P WP控 制 器及L MZ 1 4 2 0 3 电源模 块开 发 的多路 非 隔 离DC / DC变换 器的工作原理 及设 计方
A Hi g h - - e ic f i e nc y S wi t c h- - Mo d e Po we r Su pp l y De s i g n f o r M ul i- t - c ha nn e l Out pu t
LI We n h a o , DU Pe i d e , YI N Hu a
法 ,重 点阐述 了该型 变换 器在研 制过程 中的技 术难点及其解决 办法。最后 采 用该方案设 计 了一 个实
验 电路 。仿真和实验 电路 测试 结果表 明,分析设计满足要 求。
关键词 :同步整流 ;B u c k ;正 负电源输 出;多路 中图分类号 :T N 4 0 2 文献标识码 :A 文章编号 :1 6 8 1 — 1 0 7 0( 2 0 1 3 )1 1 - 0 0 2 4 - 0 4
uc2843工作原理

uc2843工作原理UC2843是一种具有广泛应用的PWM控制器芯片。
它采用电流模式控制的方式,可以实现高效率的开关电源设计。
下面将详细介绍UC2843的工作原理。
一、引言UC2843是一种双通道PWM控制器,主要用于开关电源的设计。
它采用了电流模式控制的方式,能够实现快速而精确的电流调节。
UC2843的工作原理基于反馈控制系统,通过与外部元件的配合,实现对开关管的控制。
二、基本工作原理UC2843的基本工作原理是通过对电流进行反馈控制来实现对开关管的控制。
具体来说,它通过测量电感上的电流来确定开关管的开关时间,从而控制输出电压的稳定性。
三、主要元件和功能UC2843主要包括比较器、误差放大器、参考电压、PWM控制逻辑等元件。
比较器用于比较反馈信号和参考电压,产生控制信号;误差放大器用于放大误差信号,使其能够控制开关管的开关时间;参考电压提供给比较器和误差放大器参考值;PWM控制逻辑用于处理控制信号,进一步控制开关管。
四、工作流程1. 初始状态:输入电压经过整流滤波后,通过开关管和变压器进行变换,并经过输出滤波电路得到稳定的输出电压。
同时,反馈电路将输出电压与参考电压进行比较,并将比较结果传递给比较器。
2. 比较器工作:比较器将反馈信号与参考电压进行比较,产生一个控制信号。
如果反馈信号小于参考电压,比较器输出高电平;反之,输出低电平。
3. 误差放大器工作:误差放大器将比较器输出的控制信号进行放大,得到一个误差信号。
该误差信号与参考电压相乘后,作为PWM控制逻辑的输入信号。
4. PWM控制逻辑工作:PWM控制逻辑根据误差信号的大小和变化趋势,控制开关管的开关时间。
当误差信号较大时,开关时间较长;当误差信号较小时,开关时间较短。
通过控制开关时间,可以实现对输出电压的稳定调节。
5. 反馈控制:开关管的开关时间控制输出电压的大小和稳定性。
输出电压经过反馈电路与参考电压进行比较,通过不断调整开关时间,使输出电压逐渐趋近于参考电压,从而实现稳定输出。
新型开关电源优化设计与实例详解

新型开关电源优化设计与实例详解以新型开关电源优化设计与实例详解为标题,本文将从新型开关电源的基本原理、设计优化的方法以及实例分析等方面进行详细阐述。
一、新型开关电源的基本原理开关电源是一种将交流电转换为直流电的电源装置,其基本原理是通过开关管的开关动作来实现电源的开关控制。
传统的开关电源在工作过程中存在一些问题,如功率损耗大、效率低、噪声大等。
为了克服这些问题,新型开关电源采用了一些优化设计方法。
二、新型开关电源的设计优化方法1. 降低功率损耗:通过采用功率开关管的低导通电阻材料和优化电路设计,降低功率开关管的导通电阻,从而减少功率损耗。
2. 提高效率:采用高效的开关控制器和高效的变压器设计,减少能量的损耗,提高开关电源的转换效率。
3. 降低噪声:通过优化电路布局和选择低噪声元件,减少开关电源的噪声产生,提高工作环境的舒适性。
4. 提高稳定性:采用先进的控制算法和稳压电路设计,提高开关电源的稳定性,减少输出波动。
5. 减小体积:通过优化元件布局和采用高集成度的芯片设计,减小开关电源的体积,提高电源的集成度和便携性。
三、新型开关电源的实例分析以一款新型开关电源为例进行分析,该开关电源采用了先进的控制算法和高效的变压器设计,具有以下特点:1. 高效率:通过优化的开关控制器和变压器设计,该开关电源的转换效率达到了90%以上,相比传统开关电源提高了20%以上。
2. 低噪声:采用低噪声元件和优化的电路布局,该开关电源的噪声水平明显低于传统开关电源,提高了工作环境的舒适性。
3. 稳定性强:通过先进的控制算法和稳压电路设计,该开关电源的输出稳定性非常好,输出波动小于1%。
4. 小巧便携:采用高集成度的芯片设计和优化的元件布局,该开关电源的体积明显减小,非常适合便携式设备的使用。
以上是对新型开关电源优化设计与实例的详细阐述。
通过采用优化设计方法,新型开关电源在功率损耗、效率、噪声、稳定性和体积等方面都得到了显著提升,满足了现代电子设备对电源的高要求。
开关电源设计(精通型)

开关电源设计(精通型)一、开关电源基本原理及分类1. 基本原理开关电源的工作原理是通过控制开关器件的导通与关断,实现电能的高效转换。
它主要由输入整流滤波电路、开关变压器、输出整流滤波电路和控制电路组成。
在开关电源中,开关器件将输入的交流电压转换为高频脉冲电压,通过开关变压器实现电压的升降,经过输出整流滤波电路,得到稳定的直流电压。
2. 分类(1)PWM(脉冲宽度调制)型开关电源:通过调节脉冲宽度来控制输出电压,具有高效、高精度等特点。
(2)PFM(脉冲频率调制)型开关电源:通过调节脉冲频率来控制输出电压,适用于负载变化较大的场合。
二、开关电源关键技术与设计要点1. 高频变压器设计(1)选用合适的磁芯材料,保证变压器在高频工作时的磁通密度不超过饱和磁通密度。
(2)合理设计变压器的绕组匝数比,以满足输出电压和电流的要求。
(3)考虑变压器损耗,包括铜损、铁损和杂散损耗,确保变压器具有较高的效率。
2. 开关器件的选择与应用(1)开关频率:根据开关电源的设计要求,选择合适的开关频率。
(2)电压和电流等级:确保开关器件能承受最大电压和电流。
(3)功率损耗:选择低损耗的开关器件,提高开关电源的效率。
(4)驱动方式:根据开关器件的特点,选择合适的驱动电路。
3. 控制电路设计(1)稳定性:确保控制电路在各种工况下都能稳定工作。
(2)精度:提高控制电路的采样精度,降低输出电压的波动。
(3)保护功能:设置过压、过流、短路等保护功能,提高开关电源的可靠性。
三、开关电源设计实例分析1. 确定设计指标输入电压:AC 85265V输出电压:DC 24V输出电流:4.17A效率:≥90%2. 高频变压器设计选用EE型磁芯,计算磁芯尺寸、绕组匝数和线径。
3. 开关器件选择根据设计指标,选择一款适合的MOSFET作为开关器件。
4. 控制电路设计采用UC3842作为控制芯片,设计控制电路,实现开关电源的稳压输出。
5. 实验验证搭建实验平台,对设计的开关电源进行测试,验证其性能指标是否符合要求。
一种高效复合式开关电源的设计

电源 系统 必须 具 备较好 的过压 、 流 、 过 过热 等必 要 的 保护措 施 , 同时也 要控 制高 频 噪声 的产 生 和辐 射 , 以 使 整个 电源系统 产 生 的 电磁 干 扰降 低 到 国家 允 许 的 标 准范 围内 。 为 了达 到上 述 要 求 , 入 滤 波 部 分 采 用 一 个 三 输 级 E 滤 波器 , MI 电路如 图 2所示 。
由于该 电源必 须 符 合 本 质 安 全 的 要 求 , 计 好 设
的 电源 除 了能 够给 用 电 系统 的 电路 提 供 持续 的 、 稳
到很 高 , 它 的缺 点是 电压稳 定 度较 低 , 但 纹波 电压 也
较 大 。复合 式开 关 电源 的设计 原 理就 是取 二 者的优 点 , 它们有 机 地结 合起 来 , 使 把开 关 电源 当成前 级稳 压器, 把低压 差 的线 性 集 成 稳 压 器 作 为后 级输 出稳 压器 , 二者扬 长 避 短 , 现 优 势 互 补 , 而构 成 比 使 实 从 较理 想 的高效 、 密稳 压 电源 。同 时 由 于集 成 电路 精
图 1
常适 宜作 精密 稳压 电源 , 是 , 但 即使 是低 压差 的 线性 集成 稳压 器 , 也必 须在 其输 入端 使用 工 频变 压器 , 电
源效 率低 , 电能浪 费严 重 。而 开关 稳 压 电源 正 好 相 反 , 设计 时可 以省 去工 频 变压 器 , 在 电源 效率 能够 达
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第2卷 第 6 5 期 20 0 6年 6月
国
外
电
子
测
量
技
术
V0 2 L 5,No 6 .
F r i n Elc r n c M e s r m e t Te h o o y o eg e t o i a u e n c n l g
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1
(一)导通损耗分析
2
1.1 常规技术下变换器的损耗主要是 开关管和输出整流器的损耗
1. 开关管的导通损耗;
2. 开关管的开关损耗。
3
MOS作为开关管时的导通损耗
其中的电压和电流均为有效值。
4
矩形波电流与占空比的关系
5
降低开关管的导通电压可以有效地 降低导通损耗
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同步整流器可以提高输出整流器的效率
在低压整流输出时,仅仅采用肖特基二极 管的电源效率不会很高,对于5V输出一般 为79%或低于70%,3.3V输出的电源效率 会更低! 由于肖特基二极管是所有二极管中导通电 压最低,如果肖特基二极管的导通电压不 能满意将找不到合适的二极管。 选用MOSFET可以使得整流器的导通电压 降低于0.5V,甚至可以低于0.1V!
9
1.3.输出整流器的损耗
输出整流器的损耗主要是导通损耗。
在低电压输出时(如5V或3.3V),即使采 用肖特基二极管(导通电压降约0.5V)作 为输出整流器,其导通损耗也会使这一部 分的效率不足10%!这样整机的效率大部 分不会超过80%。
10
需要注意肖特基二极管的漏电流
尽管肖特基二极管的导通电压降比较低,但 是肖特基二极管的漏电流比较大,应用不当 时会出现高温状态下的漏电流产生的损耗会 比由于低导通电压所减少的损耗还大。 这就是有时应用肖特基二极管时效率并不是 很高的原因之一。
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变压器激磁电感储能的处理与效率(2)
变压器的磁路中的磁场由激磁电感建立, 在开关过程中,单管正激电路结构将其储 能释放到箝位电路中,折算为功率就是 f﹡LIM2/2。 如果箝位电路采用RCD,则这部分的能量 将完全被转化为热能,使得开关电源的效 率降低。 可以采用绕组箝位或有源箝位电路将这部 分能量回馈到直流母线或箝位电容中作为 磁通复位时反向激磁的能量。
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低电压输出时整流二极管的损耗 不可忽视(1)
低电压输出时整流二极管的电压降将不可 忽略。 例如输出电压为24V或低于24V时,如果采 用桥式整流电路结构和超快速二极管所产 生的电压降将超过2.4V,这时由于整流器 的导通损耗就使得输出整流电路本身的效 率不会超过90%。采用全波整流电路可以 使整流电路的损耗降低到原来的一半。 因此,全波整流电路是低压整流电路的首 选电路结构。
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碳化硅二极管的反向恢复时间与峰值电流更低
通过采用性能优异的 FRED或碳化硅二极管 可以有效地降低由于 二极管的反向恢复造 成的损耗, 提高开关频率, 减小变换器的体积。
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(三)其它元件损耗分析
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线路寄生电感产生的开关损耗
线路的寄生电感在每一次开关过程都要将其 储能完全释放到开关管,变为热能,这是造 成开关损耗的主要原因之一。
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开关过程对开关损耗的影响
开关管的开关过程中,电流、电压同时存在, 这个过程越长开关损耗越大。 1. 在开关管的开关过程中让电流、电压相对 的相位发生变化可以降低开关损耗; 2. 在开关管的开关过程中电流、电压值存在一 个,而另一个为零,可以消除开关损耗; 3. 缩短开关过程可以减小开关损耗
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变压器漏感储能的处理与效率(1)
如果箝位电路是RCD电路,则漏感的储能 将被完全转化为热能消耗掉,使得电源的 效率降低。 为了使这一部分能量不转化为热量,需要 将箝位电路改为有源箝位或准谐振电路结 构和相应的工作模式。 或者将单管电路结构变为双管箝位电路结 构,这样就可以使变压器漏感中的储能在 开关管关断过程回馈的直流母线。
寄生电感存在于:直流母线、变压器漏感。
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1. 输入整流器的损耗分析
输入整流器是市电输入的开关电源中必须 有的环节,尽管这一环节的效率非常高, 但是在带有功率因数校正的开关电源中, 如果能省去两只输入整流二极管,效率会 提高1%,整机效率比较容易在85V输入电 压时满足效率不低于90%的要求。 其二,从工作状态看,整流电路的导通角 越接近180º 效率越高。
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低电压输出时整流二极管的损耗 不可忽视(2)
输出电压为12V或低于12V时,即使采用全 波整流电路,而采用超快速二极管也不会 使得输出整流电路本身的效率超过90%; 输出电压为5V时,采用全波整流电路和超 快速二极管将使得输出整流电路本身的效 率不会超过80%; 即使采用肖特基二极管,整流电路本身的 效率不会超过90%; 输出电压为3.3V或更低时,即使采用肖特 基二极管,效率也不会另人满意作模式,尽可能的提高开关管的导 通占空比(不能无限制增加); 选择导通电阻相对低的MOSFET; 降额使用,例如将可以输出250W的TOP250用于 输出50W的方案中,可以使电源效率达到87%; 选择产品出厂时间比较晚的器件性能会比出厂时 间比较早的器件导通电阻小; 选择导通电压降更低的器件作为开关管, 例如用IRF740替代IRF840,或者采用CoolMOS 替代常规MOS的方法。
6
增加占空比可以降低导通损耗
在开关管额定电流相同的条件下,占空比 为0.5的导通损耗是占空比0.4的导通损耗的 80%。
这种损耗的减少是在不增加成本和电路复 杂性条件下通过改变工作状态轻而易举得 到的。
7
常规技术下开关管的导通损耗比例
MOSFET作为开关管时,导通损耗一般占 开关管总损耗的2/3; IGBT作为开关管时,导通损耗一般占开关 管总损耗的1/3。
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近几年新出的FRED的IRM则仅为其 额定电流的2/3或更低。
DPG30C200HB VRRM, (V) 200 IFAVM, d = 0.5, Total, (A) 30 IFAVM, d = 0.5, Per Diode, (A) 15 @ TC, (°C) 140 IFRMS, (A) - IFSM, 10 ms, TVJ=45°C, (A) 150 VF, max, TVJ =150°C, (V) 1.00 @ IF, (A) 15 trr, typ, TVJ =25°C, (ns) 35 IRM , typ, TVJ =100°C, (A) 3 @ -di/dt, (A/µs) 200 TVJM, (°C) 175 RthJC, max, (°C/W) 1.70
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变压器激磁电感储能的处理与效率(3)
如果电路采用桥式电路结构或推挽式电路 结构,则变压器的激磁电感的储能在每一 侧开关管关断后作为另一侧开关管开通时 的反向激磁电流分量。
这种通过正反向激磁的方式充分利用激磁 电感中的储能。
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变压器激磁电感与漏感储能的处理与效率
如果单管正激、反激式开关电源采用双管 箝位电路结构则可以用直流母线实现电压 的箝位,这时的变压器激磁电感与漏感储 能将回馈到直流母线中。 因此,常规技术的双管箝位电路的效率比 单管电路的效率高一些。 其差值主要是变压器激磁电感与漏感储能 的处理方式
30
2. 输出整流器损耗分析
在一般情况下,输出整流器的损耗主要是 导通损耗; 如果输出整流器选用肖特基二极管,则在 高结温状态下肖特基二极管的漏电流所产 生的损耗将不可忽视。
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二极管的导通损耗对比较高的输出 电压电路的效率影响比较小
在比较高的输出电压条件下,输出整流二 极管的导通电压产生的损耗对整机效率的 影响比较小,一般的整流电路和超快速二 极管就可以获得很高的效率。
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3. 变压器与电感损耗分析
开关管、二极管的损耗有效降低后,磁性 元件的损耗将是进一步提高开关电源效率 的突破点
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变压器漏感储能的处理与效率
变压器的漏感储能在每一次开关过程中完 全释放; 这个储能不能耦合到输出,只能在变压器 的初级侧进行交换; 在常规技术中,单管正激、反激式开关电 源对于变压器的漏感是通过变压器初级侧 的箝位电路吸收实现开关过程中的漏感电 压箝位。
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栅极电荷对开关损耗产生的影响
其中对MOSFET开关过程影响最大的是米 勒电荷,即栅-漏极电荷。 例如栅极电荷为140nC的IRFP450 (14A/500V)的栅-漏极电荷为80nC。 而fairchild的FQAF16N50 (16A/500V, 全塑封装为11.5A)的栅-漏极电荷为28nC; ST的STE14NK50Z的栅-漏极电荷为31nC
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变压器漏电感储能的处理与效率
选择肖特基二极管要选用漏电流低的型号。
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1.4 同步整流器可以使输出整流器的 导通损耗降低
为了降低输出整流器的导通损耗,可以采 用MOSFET构成同步整流器,如果一个导 通电阻为10mΩ的MOSFET流过20A电流, 其导通电压降仅仅0.2V!明显低于肖特基 二极管的在这个电流下的导通电压,如果 流过10A电流,则导通电压会更低。 现在的高效率开关电源的输出整流器主要 采用同步整流器。
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栅极电荷对开关损耗产生的影响
在相同的驱动条件下,IRFP450的开关时 间大约为FQAF16N50的2.86倍; 是STE14NK50Z的2.58倍。 对应的ORFP450的开关损耗也将是 FQAF16N50的2.86倍, STE14NK50Z的 2.58倍。
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二极管反向恢复过程产生对开关管 开关损耗产生的影响
1. 对于MOSFET而言,降低导通电阻可以有 效降低导通损耗。 例如将IRF840换成IRF740可以将导通电 阻从0.8Ω降低到0.55Ω,导通损耗可以降低 40%以上; 若采用CoolMOS的SPP07N06C3 (RDS(ON)=0.6Ω) 替代IRFBC40(RDS(ON)=1.2Ω)导通损耗可 以降低一半。
驱动能力对开关损耗产生的影响
驱动MOSFET实际上是对MOSFET的栅极 电容的充放电过程。 例如在100ns时间内驱动一个100nC栅极电 荷的MOSFET由关断到导通或由导通到关 断需要1A驱动电流,如果是200mA则驱动 时间就会变为500ns。对应的开关损耗将会 增加到1A驱动电流的5倍。 因此,驱动电流对于快速开关MOSFET非 常重要。