什么是开关电源的三大损耗

核心提示三大损耗:与功率开关有关的损耗、与输出整流器有关的损耗、与滤波电容有关的损耗。1、与功率开关有关的损耗功率开关是典型的开关电源内部最主要的两个损耗源之一。损耗基本上可分为两部分:导通损耗和开关损耗。导通损耗是当功率器件已被开通,且驱动和开关

三大损耗:与功率开关有关的损耗、与输出整流器有关的损耗、与滤波电容有关的损耗。

1、与功率开关有关的损耗

功率开关是典型的开关电源内部最主要的两个损耗源之一。损耗基本上可分为两部分:导通损耗和开关损耗。导通损耗是当功率器件已被开通,且驱动和开关波形已经稳定以后,功率开关处于导通状态时的损耗;开关损耗是出现在功率开关被驱动,进入一个新的工作状态,驱动和开关波形处于过渡过程时的损耗。

2、与输出整流器有关的损耗

在典型的非同步整流器开关电源内部的总损耗中,输出整流器的损耗占据了全部损耗的40%-65%。所以理解这一节非常重要。从图2中可看到与输出整流器有关的波形。

3、与滤波电容有关的损耗

输入输出滤波电容并不是开关电源的主要损耗源,尽管它们对电源的工作寿命影响很大。如果输入电容选择不正确的话,会使得电源工作时达不到它实际应有的高效率。

每个电容器都有与电容相串联的小电阻和电感。等效串联电阻(ESR)和等效串联电感(ESL)是由电容器的结构所导致的寄生元件,它们都会阻碍外部信号加在内部电容上。因此电容器在直流工作时性能最好,但在电源的开关频率下性能会差很多。

扩展资料

附加损耗与所有运行功率电路所需的功能器件有关,这些器件包括与控制IC相关的电路以及反馈电路。相比于电源的其他损耗,这些损耗一般较小,但是可以作些分析看看是否有改进的可能。

首先是启动电路。启动电路从输入电压获得直流电流,使控制IC和驱动电路有足够的能量启动电源。如果这个启动电路不能在电源启动后切断电流,那么电路会有高达3W的持续的损耗,损耗大小取决于输入电压。

第二个主要方面是功率开关驱动电路。如果功率开关用双极型功率晶体管,则基极驱动电流必须大于晶体管集电极e峰值电流除以增益(hFE)。

功率晶体管的典型增益在5-15之间,这意味着如果是10A的峰值电流,就要求0.66~2A的基极电流。基射极之间有0.7V压降,如果基极电流不是从非常接近0.7V的电压取得,则会产生很大的损耗。

我们所说的LED驱动包括数码驱动和类比驱动两类,数码驱动指数字电路驱动,包括数字调光控制,RGB全彩变幻等。类比驱动指类比电路驱动,包括AC恒流开关电源,DC恒流控制电路。驱动电路由电子元件组成,包括半导体元件,电阻,电容,电感等,这些元件都有使用寿命,任何一个器件失效都会导致整个电路的失效或者部分功能失效。 LED的使用寿命是5-10万小时,按5万小时算,连续点亮,有近6年的寿命。开关电源的寿命是很难达到6年的,市面上出售的开关电源质保期一般是2-3年,达到6年质保的电源是军品级别的,价格是普通电源的4-6倍,一般的灯具厂是很难接受的。所以LED灯具的故障多为驱动电路故障。

 
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