鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2020年05月23日
開關(guān)電源的常見問題
開關(guān)電源和線性電源的區(qū)別主要在于它們的工作方式。線性電源工作在一個在線狀態(tài),也就是說,它總是工作時使用,所以它是低效的,一般在50-60%。據(jù)說它們是一種很好的線性電源。線性電源的工作方式使裝置必須從高壓降壓到低壓。一般采用變壓器、KX等整流源輸出直流電壓。這樣一來,他就變得笨重、低效、發(fā)熱。他還具有紋波小、調(diào)節(jié)率好、外部干擾小等優(yōu)點。適用于模擬電路、放大器等。
開關(guān)電源——他的電源設(shè)備工作在開關(guān)狀態(tài)(打開,打開和關(guān)閉,頻率很快,平板開關(guān)電源的一般頻率是100-200kHz,模塊化電源是300-500kHz)。這樣,其損耗低,效率高,對變壓器要求高,應(yīng)使用高透氣性材料。一點墨水,他的變壓器就是一個。據(jù)說美國最好的VICO模塊高達(dá)99%。開關(guān)電源的效率高、小,但與線性電源的紋波相比,電壓電流的調(diào)節(jié)率較低。
合理選擇開關(guān)電源集成電路有助于提高系統(tǒng)效率。效率是任何開關(guān)電源的基本指標(biāo)。效率優(yōu)化,特別是便攜式產(chǎn)品,是任何開關(guān)電源設(shè)計的首要考慮因素。效率有助于延長電池時間,讓消費者享受更多的便攜式產(chǎn)品的功能。在開關(guān)電源的設(shè)計中,為了獲得最高的轉(zhuǎn)換效率,工程師必須了解轉(zhuǎn)換電路中的損耗機理,以找到降低損耗的途徑。此外,工程師應(yīng)熟悉開關(guān)電源設(shè)備的特點,選擇最合適的芯片實現(xiàn)高效率。介紹了影響開關(guān)電源效率的基本因素,并提出了降低開關(guān)電源損耗的方法。
能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的效率估計必然存在效率損失,因此在實際應(yīng)用中只能達(dá)到近100%的轉(zhuǎn)換效率。目前,市場上部分優(yōu)質(zhì)開關(guān)電源的效率可達(dá)95%左右。電路的效率可以達(dá)到97,但在輕負(fù)載時會降低。開關(guān)電源的損耗主要來自開關(guān)器件(MOSFET和二極管),另一部分來自電感和電容。在選擇開關(guān)電源單元時,必須考慮控制器的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部組件以實現(xiàn)高效率。圖1使用多種方法來降低能量損耗,例如同步整流,低靜態(tài)電流和脈沖跳變模式,集成在芯片中的低導(dǎo)通電阻。
電感是功率模塊中常用的元件。由于其不同的電流和電壓相位,損耗為零。在輸入和輸出濾波器中,電感通常與電容器一起用作儲能元件,以平滑電流。電感,也被稱為“扼流圈”,其特點是流過它們的電流具有很大的“慣性”。換句話說,由于磁通特性,電感上的電流必須是連續(xù)的,否則會出現(xiàn)很大的電壓尖峰。
電感是一種磁性元件,自然存在磁飽和問題。有些使用允許電感飽和,有些使用電感從一定的電流值開始飽和,而另一些使用電感不顯示飽和,這需要在詳細(xì)的電路中加以區(qū)分。在少數(shù)情況下,電感任務(wù)在“線性區(qū)域”,其中電感是一個常數(shù),不隨終端電壓和電流的變化。然而,在開關(guān)電源的設(shè)計中,有一個不容忽視的問題,即電感繞組會產(chǎn)生兩個分布參數(shù)(寄生參數(shù)),一個是不可避免的繞組電阻,另一個是與繞組工藝和材料有關(guān)的分布雜散電容。雜散電容在低頻時影響不大,但隨著頻率的增加,雜散電容逐漸顯現(xiàn)出來。當(dāng)頻率高于某一特定值時,電感可能成為電容特性。當(dāng)雜散電容作為電容“集中”時,從電感的等效電路中可以看出一定頻率后的電容特性。
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