11个提高开关电源效率的小技巧
工程师分享-如何提高低成本开关电源的效率

工程师分享:如何提高低成本开关电源的效率
低电流开关稳压器IC通常使用达灵顿管作为输出开关。
在这种情况下,电源转换效率可以借由两个便宜的元器件得到提高。
为使之成为可能,芯片上应当有一个针对驱动器晶体管Q1集电极的单独引脚(图1)。
在启动时,D1针对Q1的集电极电流形成一条通路。
此后,D1和C1形成一个电流累加整流器,增加Q1的集电极电压和电流,从而降低闭合开关Q2上的电压降。
图1:为了实现用两个元器件提升电源转换效率,芯片上应有针对驱动
器晶体管Q1集电极的单独引脚。
该电路的另一优点是能在输入电压较低的情况下工作。
由于驱动器集电极上的电压有所上升,电路可支持更宽的输入范围。
C1的值取决于开关频率。
一般情况下,数值范围为47nF~150nF。
根据输入电压和Q1的参数,可能需要使用电阻器R1防止Q2发生硬饱和,或限制Q1的集电极电流。
大多数情况下无需使用该电阻器(即
R1=0Ω)。
本设计实例的一个例证如图2所示,该例证采用了降压配置中广泛使用的MC33063/MC34063。
图2:采用降压配置中广为使用的MC33063/MC34063的一个示例。
当Vin=12V时,上述配置(加载了24Ω电阻)的效率为85%,最低输入电压为7.5V。
在同等条件下,未配备C1和D1且引脚1和8相连的标准电路的效率为78%,最低输入电压为8.2V。
开关电源模块的十大技巧

开关电源模块的十大技巧
1. 确保输入电压的稳定性:开关电源的输入电压变化范围应在规定范围内,以确保输出电压的稳定性。
2. 选用恰当的输出电容:输出电容可以平滑输出电压的波动,并提供短时间的电源备份,选用合适的电容容值可以改善电源性能。
3. 降低输出电压噪声:噪声滤波电容和电感可以帮助减少输出电压的噪声,并改善电源的稳定性。
4. 设计合适的保护措施:开关电源应考虑过压、过流、过温等保护功能,以确保设备的安全运行。
5. 选择合适的开关频率:高开关频率可以减小开关器件尺寸,但可能会增加功耗和噪声;低开关频率则可能导致较大的尺寸和重量。
6. 优化散热设计:开关电源通常会产生一定的热量,在设计时要考虑散热问题,以避免过热引发故障。
7. 考虑EMC问题:开关电源可能会产生电磁干扰,要在设计时注意防止干扰其他设备或被其他设备干扰。
8. 选择适当的转换拓扑结构:有多种不同的开关电源拓扑结构,如Buck、Boost、Buck-Boost等,根据实际应用需求选择合适的拓扑结构。
9. 优化功率因数:开关电源的功率因数应尽可能接近1,以减小对电网的污染,并提高能源利用效率。
10. 严格测试和品质控制:开关电源的稳定性和可靠性至关重要,应进行严格测试,并建立有效的品质控制体系,确保产品质量。
开关电源电路图与维修技巧

开关电源电路图与维修技巧开关电源是利用现代电力电子技术,掌握开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源。
开关电源的进展与应用在节省能源、节省资源及爱护环境方面都具有重要的意义。
下面我们就来看看开关电源电路图与修理技巧。
开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM掌握器电路、输出整流滤波电路组成。
帮助电路有输入过欠压爱护电路、输出过欠压爱护电路、输出过流爱护电路、输出短路爱护电路等。
开关电源的修理可分为两步进行:1、断电状况下,“看、闻、问、量”看:打开电源的外壳,检查保险丝是否熔断,再观看电源的内部状况,假如发觉电源的PCB板上有烧焦处或元件裂开,则应重点检查此处元件及相关电路元件。
闻:闻一下电源内部是否有糊味,检查是否有烧焦的元器件。
问:问一下电源损坏的经过,是否对电源进行违规操作。
量:没通电前,用万用表量一下高压电容两端的电压先。
假如是开关电源不起振或开关管开路引起的故障,则大多数状况下,高压滤波电容两端的电压未泄放悼,用万用表测量AC电源线两端的正反向电阻及电容器充电状况,电阻值不应过低,否则电源内部可能存在短路。
电容器应能充放电。
脱开负载,分别测量各组输出端的对地电阻,正常时,表针应有电容器充放电摇摆,最终指示的应为该路的泄放电阻的阻值。
2、加电检测通电后观看电源是否有烧保险及个别元件冒烟等现象,若有要准时切断供电进行检修。
测量高压滤波电容两端有无300伏输出,若无应重点查整流二极管、滤波电容等。
测量高频变压器次级线圈有无输出,若无应重点查开关管是否损坏,是否起振,爱护电路是否动作等,若有则应重点检查各输出侧的整流二极管、滤波电容、三通稳压管等。
假如电源启动一下就停止,则该电源处于爱护状态下,可直接测量PWM芯片爱护输入脚的电压,假如电压超出规定值,则说明电源处于爱护状态下,应重点检查产生爱护的缘由。
总之,开关电源电路有易有难,功率有大有小,输出电压多种多样。
开关电源工作原理及维修技巧

开关电源工作原理及维修技巧开关电源工作原理及维修技巧开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。
今天小编就给大家讲讲开关电源工作原理及维修技巧,希望对大家有帮助。
一.开关电源的工作原理开关电源就是采用功率半导体器件作为开关元件,通过周期性通断开关,控制开关元件的占空比来调整输出电压。
开关元件以一定的时间间隔重复地接通和断开,在开关无件接通时输入电源Vi通过开关S和滤波电路向负载RL提供能量,当开关S断开时,电路中的储能装置(L1、C2、二极管D组成的电路)向负载RL释放在开关接通时所储存的能量,使负载得到连续而稳定的能量。
开关电源原理图VO=TON/T*ViVO 为负载两端的电压平均值TON 为开关每次接通的时间T 为开关通断的工作周期由式可知,改变开关接通时间和工作周期的比例,VO间电压平均值也随之改变,因此,随着负载及输入电源电压的变化自动调整TON和T的比例便使输出电压VO维持不变。
改变接通时间TON和工作周期比例亦即改变脉冲的占空比,这种方法称为“时间比率控制”(TimeRationControl,缩写为TRC)。
按TRC控制原理,有三种方式:1. 脉冲宽度调制(PulseWithModulation,缩写为PWM)开关周期恒定,通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式。
2. 脉冲频率调制(PulseFrequencyModulation,缩写为PFM)导通脉冲宽度恒定,通过改变开关工作频率来改变占空比的方式。
3. 混合调制导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定,彼此都能改变的方式,它是以上二种方式的混合。
二.开关电源的维修技巧和常见故障1.维修技巧开关电源的维修可分为两步进行:断电情况下,“看、闻、问、量” 看:打开电源的外壳,检查保险丝是否熔断,再观察电源的内部情况,如果发现电源的PCB板上有烧焦处或元件破裂,则应重点检查此处元件及相关电路元件。
开关电源效率低的解决方法

开关电源效率低的解决方法开关电源是现代电子设备中非常常见的一种电源类型,其具有体积小、重量轻、效率高的特点。
然而,有时候我们可能会遇到开关电源效率低的问题,这不仅会导致能源浪费,还可能影响设备的稳定性和寿命。
那么,接下来我将详细介绍开关电源效率低的解决方法。
首先,了解开关电源效率低的原因是解决问题的关键。
开关电源效率低的主要原因包括功耗大、损耗多、输出电压波动大。
功耗大主要是因为开关管的导通电阻和开关管与负载之间的传输线的阻抗造成的,损耗多主要是因为开关管开关失真、谐振出现等。
因此,解决开关电源效率低的方法可以从限制功耗、减少损耗、稳定输出电压等方面来着手。
首先,限制功耗是提高开关电源效率的重要方法之一。
可以通过选择合适的电源规格、减小开关电源的额定功率等来限制功耗。
此外,优化开关管结构和材料,减小导通电阻和开关损耗,也是限制功耗的有效手段。
例如,采用具有低导通电阻和低开关损耗的电路元件,如SiC (碳化硅)或GaN (氮化镓)等材料制作的开关管,可以显著降低功耗,提高效率。
其次,减少损耗是提高开关电源效率的另一个重要方法。
损耗主要包括开关损耗和导通损耗。
开关损耗可以通过合理选择开关频率和最小化开关失真来减少。
导通损耗可以通过降低电源输出电压和限制电流波动来减小。
此外,优化开关电源的传输线路,减少阻抗损耗也可以降低导通损耗。
最后,稳定输出电压是提高开关电源效率的关键。
开关电源的输出电压波动会导致效率下降和对负载设备造成损害。
为了稳定输出电压,可以采用反馈控制方法,通过连接反馈电路来实时监测并调节输出电压。
此外,增加电源滤波电容和电感,可以有效提供稳定的输出电压和滤除噪声。
综上所述,开关电源效率低的问题可以通过限制功耗、减少损耗和稳定输出电压等方式来解决。
采用合适的电源规格和元件材料,优化开关电源的结构和设计,以及实施反馈控制,是提高开关电源效率的关键。
通过系统的设计和实施这些方法,我们可以显著提高开关电源的效率,减少能源浪费,同时也能提高设备的性能和寿命。
11条规则 搞定DC DC电源转换方案设计

11条规则搞定DC/DC电源转换方案设计搞嵌入式的工程师们往往把单片机、ARM、DSP、FPGA搞的得心应手,而一旦进行系统设计,到了给电源系统供电,虽然也能让其精心设计的程序运行起来,但对于新手来说,有时可能效率低下,往往还有供电电流不足或过大引起这样那样的问题,本文十大金律轻松搞定DCDC电源转换电路设计。
第一条、搞懂DC/DC电源怎么回事DC/DC电源电路又称为DC/DC转换电路,其主要功能就是进行输入输出电压转换。
一般我们把输入电源电压在72V以内的电压变换过程称为DC/DC转换。
常见的电源主要分为车载与通讯系列和通用工业与消费系列,前者的使用的电压一般为48V、36V、24V等,后者使用的电源电压一般在24V以下。
不同应用领域规律不同,如PC中常用的是12V、5V、3.3V,模拟电路电源常用5V 15V,数字电路常用3.3V等,现在的FPGA、DSP还用2V以下的电压,诸如1.8V、1.5V、1.2V等。
在通信系统中也称二次电源,它是由一次电源或直流电池组提供一个直流输入电压,经DC/DC变换以后在输出端获一个或几个直流电压。
第二条、需要知道的DC/DC转换电路分类DC/DC转换电路主要分为以下三大类:①稳压管稳压电路。
②线性(模拟)稳压电路。
③开关型稳压电路第三条、最简单的稳压管电路设计方案稳压管稳压电路电路结构简单,但是带负载能力差,输出功率小,一般只为芯片提供基准电压,不做电源使用。
比较常用的是并联型稳压电路,其电路简图如图(1)所示,选择稳压管时一般可按下述式子估算:(1) Uz=Vout; (2)Izmax=(1.5-3)ILmax (3)Vin=(2-3)Vout 这种电路结构简单,可以抑制输入电压的扰动,但由于受到稳压管最大工作电流限制,同时输出电压又不能任意调节,因此该电路适应于输出电压不需调节,负载电流小,要求不高的场合,该电路常用作对供电电压要求不高的芯片供电。
第四条、基准电压源芯片稳压电路稳压电路的另一种形式,有些芯片对供电电压要求比较高,例如AD DA芯片的基准电压等,这时常用的一些电压基准芯片如TL431、MC1403 ,REF02等。
提高开关电源的输出功率的方法

提高开关电源的输出功率的方法
要提高开关电源的输出功率,可以采取以下几种方法:
1.提高开关频率:开关频率是电源的工作频率,较高的开关
频率可以使电源具有更好的响应速度和更高的功率输出。
通过
增加开关频率,可以减小输出滤波电容和电感器的尺寸,提高
电源的转换效率和输出功率。
2.优化电源拓扑结构:不同的电源拓扑结构具有不同的性能
和特点,选择合适的拓扑结构能够提高电源的效率和功率输出。
常见的拓扑结构有Boost、Buck、BuckBoost、Flyback、Forward等,根据具体需求选择最合适的拓扑结构。
3.优化功率开关器件:功率开关器件的性能直接影响到开关
电源的转换效率和功率输出。
选择低导通电阻、低开关损耗的
功率开关器件,如MOSFET、IGBT等,可以降低能量损耗,
提高功率输出。
4.优化电源控制策略:优化电源的控制策略可以提高电源的
转换效率和输出功率。
常见的控制策略包括恒定频率控制(ConstantFrequencyControl)和恒定占空比控制(ConstantDutyCycleControl)。
合理设定控制参数,调整输出电压和电流的控制环节,能够提高电源的响应速度和稳定性,进而增加功率输出。
5.提高散热设计:高功率的开关电源往往伴随着较大的功率
损耗,为了保证电源的稳定性和可靠性,需要进行良好的散热
设计。
通过增加散热片、使用高导热性材料等方式,有助于提
高散热效果,降低温度,保持电源的高效运行。
总之,提高开关电源的输出功率需要综合考虑电源拓扑结构、功率开关器件、控制策略和散热设计等方面的优化,以实现更
高的效率和功率输出。
电源提高效率的方法

电源提高效率的方法以电源提高效率的方法为标题,写一篇文章。
电源在现代社会中起着至关重要的作用。
然而,电源的效率却成为了一个全球性的问题。
提高电源的效率不仅可以减少能源消耗,降低能源成本,还可以减少对环境的影响。
本文将介绍一些提高电源效率的方法。
选择高效的电源设备是提高电源效率的关键。
在购买电源设备时,应选择能效标识高的产品。
能效标识是衡量电源设备能效的重要指标,一般分为五个等级:一星级至五星级,五星级表示能效最高。
选择高能效的电源设备,可以有效降低能源消耗。
合理利用电源设备也是提高电源效率的重要手段。
在使用电源设备时,应遵循合理使用电源的原则。
比如,应尽量避免过度负荷使用电源设备,避免长时间待机或空载工作。
同时,应根据实际需要选择合适的功率电源设备,避免功率过大或过小造成能源浪费。
优化电源供应系统也是提高电源效率的有效方法之一。
在建设电源供应系统时,应合理规划线路布局,减少线路长度和线损。
此外,应采用高效的电源转换技术,如采用开关电源替代传统的线性电源,以提高转换效率。
同时,应对电源供应系统进行定期检查和维护,及时发现和修复潜在问题,保证电源设备的正常运行。
另一个提高电源效率的方法是利用可再生能源。
可再生能源,如太阳能和风能,是当前能源领域的热门话题。
通过利用可再生能源发电,不仅可以减少对传统能源的依赖,还可以降低能源消耗和减少环境污染。
在选择电源供应系统时,可以考虑采用可再生能源发电系统,以提高电源的效率和可持续性。
合理管理电源设备也是提高电源效率的关键。
在日常使用中,应定期检查电源设备的工作状态,及时发现和修复故障。
同时,要根据电源设备的工作特点,合理安排维护计划,进行预防性维护和保养。
通过有效的管理,可以延长电源设备的使用寿命,减少能源浪费。
提高电源效率是减少能源浪费、降低能源成本和保护环境的重要途径。
通过选择高效的电源设备、合理利用电源、优化电源供应系统、利用可再生能源和合理管理电源设备等方法,可以有效提高电源的效率。
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1、在开关电源次级输出端的肖特基上并一个小功率快速二极管来代替RC吸收,效率一般可以提高1~2个点。
2、在体积和面积的允许下,尽量选用PQ RM型的变压器,在安规允许的情况下,变压器不加挡墙效率可以得到提升。
3、输入和输出的电解容量值。
AC输入整流电解容量低时效率会低0.2~1个点,何为低?用示波器看AC输入整流后纹波,小于10W功率,纹波10~30V为佳,大于10W纹波在5~20V为佳。
4、主电流回路PCB尽量短。
5、优化变压器参数设计,减少振铃带来的涡流损耗。
6、合理选用开关器件。
7、输入EMI部分优化设计
8、选择高效率的拓补结构
9、选择好的电解电容
10、启动部分功耗设计
11、芯片辅助供电优化。