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优化开关电源轻载能效的设计方案【皇冠手机版登录】

本文摘要:因为具有较高的高效率和较高的功率,开关电源在当代电子控制系统中的用以更为普及化。尤其是伴随着操控处理芯片的运用于,开关电源的电路原理得到 了非常大的改动,通常只务必在脉冲宽度调制(PWM)操控处理芯片的基本上再作特一些外场元器件才可组成开关电源,这更加提高了开关电源的设计方案和发展趋势。从类型看来,开关电源关键还包含沟通交流-交流电(AC-DC)转化器和交流电-交流电(DC-DC)转化器两大种类。

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因为具有较高的高效率和较高的功率,开关电源在当代电子控制系统中的用以更为普及化。尤其是伴随着操控处理芯片的运用于,开关电源的电路原理得到 了非常大的改动,通常只务必在脉冲宽度调制(PWM)操控处理芯片的基本上再作特一些外场元器件才可组成开关电源,这更加提高了开关电源的设计方案和发展趋势。从类型看来,开关电源关键还包含沟通交流-交流电(AC-DC)转化器和交流电-交流电(DC-DC)转化器两大种类。

前面一种是将輸出为50/60Hz的交流电流历经整流器、过滤等流程将其转换为直流电源力,后面一种广泛作为系统对中的交流电电源进行转换和分派。  依据流形构造的有所不同,DC-DC转化器还包含变压(Buck)、降血压(Boost)、变压-降血压(Buck-Boost)、反激(Flyback)、正激(Forward)、推挽(Push-Pull)、半桥(HB)和全桥(FB)等有所不同种类。有所不同种类DC-DC转化器的特性不尽相同,而且通常具备有所不同的仅限于行业。比如,变压、降血压和变压-降血压转化器特别适合于必须电气设备阻隔的髙压操控运用于,而反激式转化器则特别适合多键入、低压的电源运用于,这种运用于中用以的线下式开关电源工作中在110V/380V主电源,并根据用以变电器来替代滤波电感进而搭建电气设备阻隔。

  针对线下式开关电源来讲,降低成本是它的一个最重要总体目标。针对在其中常用的PWM控制板来讲,设计方案工作人员能够随意选择有所不同的架构,如同样频率(FF)和定串联谐振(QR)等。针对前面一种来讲,它的电源频率同样,其负载能效和装车能效都正处在长期范畴,工作模式层面能够是到数导电性方式(CCM)或者非到数导电性方式(DCM)。

针对后面一种来讲,它的电源频率星形,其装车能效最好,但在负载的时候因为低谷振荡难题(噪音),它的工作模式是界限导电性方式(BCM,亦称临界值导电性方式,CRM)。在变电器规格层面,同样电源频率架构属于长期,而定串联谐振架构则较小;但定串联谐振架构的干扰信号较小,而同样电源频率架构则较小。针对这二种架构来讲,都应对着完全一致的难题,便是必不可少提升 在更为长输出阻抗范畴下的能效,并提升 关机能效。

  除开这二种架构,同样通断時间(FON)架构近些年更为多地遭受业内瞩目。在这类架构下,最高值电流量保持稳定,且可由客户随意选择;而电源频率则不容易转变(变化再开時间),以获得需要的功率,它在频率最少时获得的功率也就仅次。FON的原理如图所示1下图。    图1:同样通断時间(FON)架构的原理。

  与同样电源频率架构一样,同样通断時间架构也抵制CCM和DCM这二种工作模式。它在这里二种方式下的功率计算方法如下图下图。如上所述,最高值电流量Ipeak根据控制板来保持稳定,电源频率Fsw则由系统对电源电路进行操控,而要适应能力有所不同的功率市场的需求,电源频率不容易产生变化来合乎图2中的式子。

在欠缺电源电路操控(短路故障,起动)时,电源频率不容易被钳位。    图2:FON控制板在有所不同工作模式下的功率推算出来。  在装车标准下,电源频率则不容易降低,之后其碰到时钟频率电容器Ct钳位。

而在负载标准下,最高值电流量扩大,电源频率升高,这就允许了所去噪音的难题。在负载时,因为电源频率的升高,与电源频率涉及到的耗损,如输出功率MOSFET键入电容器Coss和门正电荷耗损及其泄露感抗耗损也不会提升。这样一来,开关电源在负载标准下的能效也不会提高。

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因而,大家还可以下结论,同样通断時间(FON)控制板可大幅度提高开关电源在负载标准下的能效。图3对有所不同PWM控制板架构进行了比较。    图3:反激开关电源中PWM控制板所涉及的有所不同控制板架构比较。


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