危害電源變壓器控制模塊高效率的關鍵要素是什么？
發(fā)布時間：2020-04-21 09:47:31 瀏覽：1905
在電力能源變換系統(tǒng)軟件中,產生損害是必定的,因而在具體運用中,電源變壓器控制模塊的運作高效率只有貼近100%。因為它取決于部件自身，因而只有根據部件技術性來改善。剖析了危害電源變壓器控制模塊高效率的關鍵要素。
電源變壓器控制模塊的耗損關鍵來源于開關元件MOSfet和二極管，而另一部分來源于變電器、鎮(zhèn)流器、電力電容器和電感器。因為其自身的特點，MOSfet和二極管能夠大大降低系統(tǒng)軟件的高效率，可分成導電性耗損和開關損耗。簡單來說，任何電流回路都存在消耗電阻，會造成動能消耗。MOSFET和二極管是電源開關部件，當傳導電流根據MOSFET或二極管時，便會出現工作電壓降低。因為Mosfet的電流只能在電流打開時才根據，因而Mosfet的傳輸耗損與電流打開時的電阻器、占空比和電流相關。
而二極管的傳輸消耗則取決于自身的通斷消耗（VF），通斷消耗相對較大。因而，二極管與MOSFET相比會引入更大的傳輸消耗。二極管的傳輸消耗由通斷電流、通斷消耗、通斷時間決定。
現階段減小開關元件消耗的同時途徑是挑選低通斷電阻、可迅速切換的MOSFET。或挑選低通斷消耗、迅速恢復的二極管。一般增加芯片尺寸和漏源極擊穿場強會有助于降低通斷電阻，在挑選MOSFET時需要在尺寸和高效率之間進行權衡。通斷電阻和柵源偏置電壓成反比，強烈推薦使用足夠大的柵極電壓使MOSFET充分通斷，但會增大柵極驅動消耗。開關控制器件自身一般無法產生較高的柵極驅動電壓，除非集成ic提供有自舉電路或選用外部柵極驅動。
因為MOSFET的正溫度特點，當集成ic溫度升高時，通斷電阻會相應增大。因而，需選用適當的熱管理制度保持較低的結溫，使導通電阻不容易過大。MOSFET的開關損耗取決于反電動勢，較大的反電動勢需要較長的快充時間，使開關轉化變緩，消耗更多的動能。
電容器在電源變壓器模塊電路中主要起穩(wěn)壓管、濾除插入、輸出噪音等作用，這種耗損減少了高效率。可分為三種現象講解，有等效串聯電阻耗損、泄露電流耗損和電解介質耗損。電流量在每一個開關周期時間流入、排出電容器，電容器固有的電阻器會造成相應功耗。泄露電流耗損是由于電容器絕緣材料的電阻器造成較小電流量穿過電容器而產生的功率耗損。電解介質耗損是由于電容器兩端施加了交流電流，電容器電場產生變化，進而使電解介質分子電極化造成功率耗損。
在低能耗應用場所中，可代替快修復場效應管的是肖特基場效應管。其優(yōu)點是修復時間基本上能夠忽視，反向恢復工作電壓只能一般場效應管的一半。缺點是它的工作頻率遠遠小于快修復場效應管。因此，肖特基場效應管廣泛用于低能耗場所設計，在低占空比時能夠減少開關二極管的耗損。
電感器功耗包含電磁線圈耗損和磁芯耗損，電磁線圈耗損歸結于電磁線圈的電阻測量，磁芯耗損歸結于電感器的磁特性。對一個固定的電感器值，電感器尺寸較小時，以便保持同樣匝數相應減小電磁線圈的橫截面積，進而造成電阻測量增大。
磁芯耗損由渦流損耗、渦流損耗組成，直接危害鐵芯的交替變化磁通。在電源變壓器模塊中，盡管均值直流電流穿過電感器，但通過電感器的開關工作電壓轉變產生的紋波電流量會造成磁芯規(guī)律性的磁通轉變。磁滯損耗源于每一個交流周期時間中磁芯偶極子的重新排序所消耗的功率，正比例于頻率和磁通密度。
高效率低的電源變壓器模塊，會帶來挺大的溫升，在高溫下工作中，會危害系統(tǒng)的可靠性。因此，提高工作效率和減少產品溫升成為了開關電源工程師的關鍵工作中之一。
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