侵权投诉
订阅
纠错
加入自媒体

影响DC/DC转换器效率的主要因素

2013-11-20 16:38
铁马老言
关注

  本文详细介绍了开关电源(SMPS)中各个元器件损耗的计算和预测技术,并讨论了提高开关调节器效率的相关技术和特点,以选择最合适的芯片来达到高效指标。本文介绍了影响开关电源效率的基本因素,可以以此作为新设计的准则。我们将从一般性介绍开始,然后针对特定的开关元件的损耗进行讨论。

  一、效率估计

  能量转换系统必定存在能耗,虽然实际应用中无法获得100%的转换效率,但是,一个高质量的电源效率可以达到非常高的水平,效率接近95%.

  绝大多数电源IC的工作效率可以在特定的工作条件下测得,数据资料中给出了这些参数。Maxim的数据资料给出了实际测试得到的数据,其他厂商也会给出实际测量的结果,但我们只能对我们自己的数据担保。图1给出了一个SMPS降压转换器的电路实例,转换效率可以达到97%,即使在轻载时也能保持较高效率。

  采用什么秘诀才能达到如此高的效率?我们最好从了解SMPS损耗的公共问题开始,开关电源的损耗大部分来自开关器件(MOSFET和二极管),另外小部分损耗来自电感和电容。但是,如果使用非常廉价的电感和电容(具有较高电阻),将会导致损耗明显增大。

  选择IC时,需要考虑控制器的架构和内部元件,以期获得高效指标。例如,图1采用了多种方法来降低损耗,其中包括:同步整流,芯片内部集成低导通电阻的MOSFET,低静态电流和跳脉冲控制模式。我们将在本文展开讨论这些措施带来的好处。

影响DC/DC转换器效率的主要因素

图1. MAX1556降压转换器集成了低导通电阻的MOSFET,采用同步整流,可以达到95%的转换效率,效率曲线如图所示。

  二、降压型SMPS

  损耗是任何SMPS架构都面临的问题,我们在此以图2所示降压型(或buck)转换器为例进行讨论,图中标明各点的开关波形,用于后续计算。

影响DC/DC转换器效率的主要因素

图2.通用降压型SMPS电路和相关波形,对于理解SMPS架构提供了一个很好的参考实例。

1  2  3  下一页>  
声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号