电源效率提升策略
当提及电源效率改善时,我们往往会想到高耐压快速恢复二极管,这种二极管具有反向恢复时间低于 60us 和反向耐压达到 200V 的特点,适用于高频电路。但如何提高电源的效率呢?接下来我们将探讨几种方法。
电源效率公式为:效率=(输出功率 Po/ 输入功率 Pi)*100。从这个公式可以看出,要提高效率,要么提高输出功率,要么降低输入功率。但实际上,还有一种更为深层次的方法,即找出效率降低的原因,消除它们,进而提高效率。以下是一些可能影响电源效率的因素:
1. 开关晶体管驱动方法不佳,可能存在过驱动或驱动不足,以及开关管的反偏置电流不足。这些因素导致功耗增加,从而降低开关电源效率。解决这些问题只需要略微修改设计参数即可。
2. 变压器设计问题,如变压器饱和、漏感大、绕组和磁芯选择不当,同样会降低产品效率。合理设计变压器至关重要,不良设计可能导致效率下降 5%~10%。
3. RCD 吸收线路参数不合适。
4. 扼流圈设计不当,如电感不合适或绕组与磁芯损耗过大,同样会导致功率增加,效率降低。
5. 整流器件性能不佳,如电压压降大、反向二极管恢复时间长等。
6. 辅助电路功耗大,假负载电流过大,控制电路产生异常震荡,这些原因也会导致产品效率下降。
虽然导致效率下降的原因很多,但在设计时通常会优先考虑影响较大或较容易改进的方面。例如,开关晶体管和整流二极管的损耗对效率影响最大。
整流二极管的损耗由其特性决定,选择正向电压降低、反向恢复时间短的二极管可降低功耗、提高效率。在选择二极管时需考虑足够大的电流裕量,以免产品进入死区状态。根据需求选择合适的肖特基二极管。
在成本考虑下,对耐压值要求不高的产品可选择反向恢复时间短的肖特基二极管。这种二极管适用于数百千赫兹的开关频率。而对于需要更高耐压值的产品,则需使用恢复时间较长的 P-N 结快速恢复二极管。对于工作频率超过 50KHz 的产品,恢复时间较长的二极管可能不适用。
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