整流损耗算法
BUCK同步整流MOS损耗
基于Buck同步整流电路中功率MOSFETS管参数的优化 华晓辉1 林维明21 2)福州大学电气工程与自动化学院 福州 3500021)Email :hxh_1889@ 2) Email :weiming @摘 要 本文是分析BUCK 同步整流电路中开关管与整流管的损耗模型,以两支管的损耗最小为目标,并以输入电压IN V =5V ,输出电压OUT V =1.8V ,开关频率s f =5MHZ为例,用MATLAB 工具对其进行优化计算,得出该条件下器件物理参数。
关键词 SR-Buck, MOSFET 损耗模型 , MATLAB 优化1.引言MOSFET 现已成为高频开关变换器、微处理器与半导体存储器等先进集成电路(IC)中最主要的器件单元,它尺寸小、功耗低、并与数字电路的主流工艺兼容。
近年来,使用MOSFET 的模拟IC 逐渐已成为主流,改变了以往主要使用双极型器件的局面。
GENFET MOSFET 器件就采用了Genera l Semiconductor 公司的0.35um 深槽工艺制造出了每平方英寸含200M 单元,集成度提高了4倍,更加适合了移动电话机,笔记本电脑,PDA 以及其它的无线电产品的应用。
因此在高功率密度集成Buck 同步整流电路中,确定MOSFET 的损耗模型,优化电路中主开关管与同步整流管的最小损耗模型显得十分重要。
2.寄生参数随着器件尺寸的不断减小,电路模拟程序中的器件模型也越来越复杂,以保证模拟结果的精确度;然而电路的模拟精确度不仅与器件模型有关,还与给定的器件模型参数有关。
功率MOSFET 的常用等效模型如图1,其中dson R 为导通电阻,Cgs 及Cds 和Cgd 为MOSFET 的寄生电容[1],它们的值是非线性的与施加在MOSFET 上的栅极的电压有关。
为简化分析,在此的模型的优化过程中忽略了引线电感等,并使器件工作在线形放大区。
在图1中:Cgov W Cox L W Cgd Cgs ⋅+⋅⋅==2 (1)Cgs 、Cgd 分别是栅极与源极、栅极与漏极之间的电容,Cgov 是栅极与源极、漏极之间的重叠电容[2];图1 MOSFET 常用等效电路模型Cox =ox ox T /97.3ε 是每单位面积的氧化层的电容,其中o ε是真空介电 常数,ox T 为栅极氧化层的厚度,ox ε为栅极氧化层的介电常数。
最新-整流装置节能降耗措施 精品
整流装置节能降耗措施为了将交流电转换成直流电供电解装置使用,氯碱企业都设有一定数量的大功率整流装置。
整流设备的变流效率是衡量其本身设计和结构上先进合理性的重要指标,也是离子膜法烧碱整流装置运行中降低电耗的关键指标。
整流设备的效率定义为效率=输出功率输入功率×100。
由公式可知整流柜损耗、变压器的损耗、主电路连接导体的损耗、整流装置功率因数和整流设备运行温度等是影响整流效率的重要因素。
1影响整流装置效率的因素[1]1.1变压器的损耗。
变压器的空载损耗主要是铁芯损耗,包括涡流损耗、磁滞和漏流产生的损耗,它的大小与硅钢片的性能和铁芯的制造工艺有关,与负荷大小无关,是基本不变的部分。
变压器的有载损耗也叫铜损,是随着负载的变化而变化的。
降低变压器损耗的措施可以从如下几个方面考虑。
1改进变压器铁芯的结构。
铁耗是固定损耗,虽仅占变电损耗的20~30,但它在任何负载下都存在,对配变运行的经济性影响很大。
要降低铁耗,应采用良好的硅钢片,改进铁芯的结构和工艺。
2改进变压器的绝缘结构,降低负载损耗。
负载损耗占变电损耗的70~80,数值很大。
如果采用减小导线密度和减小绕组匝数的方法来降低负载损耗,则会使变压器质量增大,浪费材料。
最好的方法是改善变压器的绝缘结构,以减小绝缘体积来减小线圈尺寸,从而减小负载损耗。
另外,在制造过程中选用优质的无氧铜线,控制单位导电体的电阻在最小的范围内,也可降低负载损耗。
3在50~60的负载运行时,变压器的功率损失率最低,满载运行时则增加。
因此,选用变压器时,用户所带负荷应为变压器负荷的75左右,这样,既能经济、可靠运行,又有一定的发展余地。
1.2整流装置的损耗。
整流装置的损耗包括半导体阀器件、熔断器、分压电阻,以及换相过电压抑制电路和浪涌过电压抑制电路之类的元件所产生的损耗,以及各部分连接产生的损耗。
降低整流柜的损耗,提高输出效率应从以下几个方面进行①设计时减少整流元件的串联数,减少装置本身的压降损耗;②在保证足够的绝缘距离和绝缘强度的前提下,应使安装的两组逆并联母线尽量靠近,以减少漏磁通的损耗;③整流柜接线采用同相逆并联结构,可以降低输入、输出母线在机柜中引起的涡流损耗,提高装置的效率;④整流元件选型要适当,且正向压降要尽量小;⑤降低整流柜交流侧的交流谐波分量引起的损耗;⑥元件的阴、阳极和散热导体的贴合应紧密,且保持一定的压力,母线连接应牢靠,减少连接点的压降和损耗;⑦将纯水循环系统调整到最佳工作状态,控制整流柜在合适的温度运行。
整流二极管损耗计算
整流二极管损耗计算
在电子电路中,整流二极管是一种常见的电子元件,用于将交
流电信号转换为直流电信号。
然而,在整流过程中,二极管会产生
一定的损耗。
因此,了解和计算整流二极管的损耗对于电路设计和
性能优化至关重要。
整流二极管的损耗主要包括两部分,导通损耗和反向恢复损耗。
首先是导通损耗。
当二极管处于导通状态时,会有一个正向电
压降,导致二极管内部产生功率损耗。
这个损耗可以通过正向电压
降和电流大小来计算,通常使用下式进行计算:
正向导通损耗 = 正向电压降× 正向电流。
其次是反向恢复损耗。
在二极管从导通到截止的过渡过程中,
存在一个瞬间的反向电流。
这个瞬间反向电流会导致反向恢复损耗。
反向恢复损耗通常通过反向电压和反向电流来计算,使用下式进行
计算:
反向恢复损耗 = 反向电压× 反向电流。
综合考虑导通损耗和反向恢复损耗,可以得到整流二极管的总
损耗。
在电路设计中,需要合理选择二极管的额定电流和反向电压,以最小化损耗并确保电路的稳定性和可靠性。
在实际应用中,可以通过仿真软件或者实际测量来验证和优化
整流二极管的损耗。
通过合理的损耗计算和优化,可以提高电路的
效率和性能,从而更好地满足实际需求。
因此,对整流二极管的损耗进行准确的计算和分析,对于电子
电路设计和性能优化至关重要。
只有充分理解和控制二极管的损耗,才能设计出更加稳定、高效的电子电路。
pe值算法=公式
在照明配电箱中pe是怎么算出来的1、照明回路:民规规定,一个照明回路的灯具数量最多25个,现在国家倡导节能减排,白炽灯已经限用,在日常生活中应用最广泛的是荧光灯,常用荧光灯的单灯功率大了为37W。
那Pe=37x25=925W。
而Pe=ui=925=220i,那么电流i=4.2A,满足规要求。
显然,一个照明回路的负荷不到1KW。
在我们日常的设计中,在符合规的前提下,一个照明回路不论灯多少,按1KW计。
2、插座回路:民规规定,一个普通插座回路插座个数不得超过10个,一个普通插座的容量按大众家用电器来衡量为300W,那么一个普通插座回路的最大功率为3KW。
电气设计中,一个普通插座回路就是3KW。
3、专用插座:民规规定,住宅插座回路额定电流不超过25A,用P=UI=220x25=5.5KW。
但是肯定要留冗余,所以在电气设计中,专用插座(指空调插座、电磁炉插座、热水器插座、卫生间插座)是要各自接在单独回路上的。
每个回路电气数量少了,还是按一个回路3KW计算负荷,如果有具体电气功率,以实际功率为准。
4、总负荷:计算总负荷按需要系数法计算,照明回路数X1KW+插座回路数X3KW,就是总功率P,注意三相平衡。
照明配电箱需要系数取1,功率因数选0.9.用需要系数法计算出配电箱的计算负荷和计算电流,选取适合的断路器、开关和导线。
纯手工码字,望采纳!追问前辈您好,我问了别人,说配电箱的Pe根据户型和面积确定,是这样么,这样的话,那么断路器和导线是根据经验选取的么,还是另外计算回路上的负荷,我拿到的图纸如果按照每个插座回路3Kw照明1Kw计算会比图纸上配电箱标的大一些,备用回路需要计算么回答备用回路需要估算的,必免以后加接电气设备时换电气元件。
在电气设计中,如果只是针对住宅的话,目前都是按经验来的。
每户的户箱都是按6KW来计算负荷容量的。
如果按面积估算负荷容量的话,建议住宅的话按38VA/m2,商业的话按127VA/m2.这是最常用的,经过实践真理检验过的数据。
BUCK同步整流MOS损耗
基于Buck同步整流电路中功率MOSFETS管参数的优化 华晓辉1 林维明21 2)福州大学电气工程与自动化学院 福州 3500021)Email :hxh_1889@ 2) Email :weiming @摘 要 本文是分析BUCK 同步整流电路中开关管与整流管的损耗模型,以两支管的损耗最小为目标,并以输入电压IN V =5V ,输出电压OUT V =1.8V ,开关频率s f =5MHZ为例,用MATLAB 工具对其进行优化计算,得出该条件下器件物理参数。
关键词 SR-Buck, MOSFET 损耗模型 , MATLAB 优化1.引言MOSFET 现已成为高频开关变换器、微处理器与半导体存储器等先进集成电路(IC)中最主要的器件单元,它尺寸小、功耗低、并与数字电路的主流工艺兼容。
近年来,使用MOSFET 的模拟IC 逐渐已成为主流,改变了以往主要使用双极型器件的局面。
GENFET MOSFET 器件就采用了Genera l Semiconductor 公司的0.35um 深槽工艺制造出了每平方英寸含200M 单元,集成度提高了4倍,更加适合了移动电话机,笔记本电脑,PDA 以及其它的无线电产品的应用。
因此在高功率密度集成Buck 同步整流电路中,确定MOSFET 的损耗模型,优化电路中主开关管与同步整流管的最小损耗模型显得十分重要。
2.寄生参数随着器件尺寸的不断减小,电路模拟程序中的器件模型也越来越复杂,以保证模拟结果的精确度;然而电路的模拟精确度不仅与器件模型有关,还与给定的器件模型参数有关。
功率MOSFET 的常用等效模型如图1,其中dson R 为导通电阻,Cgs 及Cds 和Cgd 为MOSFET 的寄生电容[1],它们的值是非线性的与施加在MOSFET 上的栅极的电压有关。
为简化分析,在此的模型的优化过程中忽略了引线电感等,并使器件工作在线形放大区。
在图1中:Cgov W Cox L W Cgd Cgs ⋅+⋅⋅==2 (1)Cgs 、Cgd 分别是栅极与源极、栅极与漏极之间的电容,Cgov 是栅极与源极、漏极之间的重叠电容[2];图1 MOSFET 常用等效电路模型Cox =ox ox T /97.3ε 是每单位面积的氧化层的电容,其中o ε是真空介电 常数,ox T 为栅极氧化层的厚度,ox ε为栅极氧化层的介电常数。
开关电源损耗计算方法
开关电源损耗计算方法开关电源是现代电子设备中常见的一种电源转换装置,其工作原理主要是通过控制开关的通断来调节输出电压。
然而,在开关电源的工作过程中,不可避免地会产生一定的损耗,这些损耗会影响电源的效率和稳定性。
因此,如何计算和降低开关电源的损耗,成为电源设计中的重要问题。
本文将详细探讨开关电源损耗的计算方法。
一、开关电源的基本结构与工作原理开关电源主要包括输入整流滤波电路、功率开关管、变压器、输出整流滤波电路等部分。
工作时,通过控制功率开关管的通断,使得变压器初级线圈上的电流发生变化,进而改变次级线圈上的感应电动势,从而实现电压的变换。
在这个过程中,功率开关管、变压器以及其他元器件都会产生损耗。
二、开关电源的主要损耗类型1. 开关损耗:这是由于功率开关管在导通和截止过程中产生的损耗,主要包括开通损耗和关断损耗。
2. 导通损耗:当功率开关管处于导通状态时,其内部电阻会消耗一部分能量,形成导通损耗。
3. 变压器损耗:包括磁滞损耗、涡流损耗和铜损。
磁滞损耗是由磁性材料的磁滞特性引起的;涡流损耗是由于交变磁场在导体中产生的涡流所消耗的能量;铜损是由于电流通过变压器绕组产生的热量。
4. 整流损耗:这是由整流二极管在反向恢复期间产生的损耗。
5. 其他损耗:如驱动电路的损耗、电容的ESR损耗等。
三、开关电源损耗的计算方法1. 开关损耗的计算:开关损耗主要取决于开关频率、开关速度和电压、电流的变化率。
通常采用SPICE仿真软件进行计算。
2. 导通损耗的计算:导通损耗等于导通电流与导通电阻的乘积。
3. 变压器损耗的计算:磁滞损耗和涡流损耗可以使用B-H曲线和E-J曲线进行计算,铜损则等于电流的平方与电阻的乘积。
4. 整流损耗的计算:整流损耗等于二极管的正向压降与电流的乘积。
5. 其他损耗的计算:需要根据具体的电路参数进行计算。
四、降低开关电源损耗的方法1. 选择低导通电阻的开关管,以降低导通损耗。
2. 提高开关频率,减小变压器的体积和重量,但可能会增加开关损耗。
损耗计算
单元损耗计算单元内部损耗主要由单元内部的IGBT 、整流桥、均压电阻、电解电容等产生,算出这些器件的损耗值便能算出单元的效率。
一、IGBT 损耗计算IGBT 的损耗主要分为IGBT 的通态损耗和开关损耗以及IGBT 中续流二极管的通态损耗和开关损耗,(1)IGBT 的通态损耗估算IGBT 的通态损耗主要由IGBT 在导通时的饱和电压Vce 和IGBT 的结热阻产生, IGBT 通态损耗的计算公式为:)38(cos )4(21_22ππIp Rthjc Ip Vce m Ip Rthjc Ip Vce igbt Pt +*++=φ式中:Pt-igbt----IGBT 的通态损耗功率(W )Vce----IGBT 通态正向管压降(V )Rthjc----IGBT 结热阻(K/W )Ip----IGBT 通态时的电流(A )m----正弦调制PWM 输出占空比cos φ----PWM 输出功率因数(2)IGBT 开关损耗计算IGBT 的开关损耗主要是由于IGBT 开通和关断过程中电流Ic 与电压Vce 有重叠,进而产生开通能耗Eon 和关断能耗Eoff ,IGBT 的开关能耗大小与IGBT 开通和关断时的电流Ic 、电压Vce 和芯片的结温有关, IGBT 开关能好的计算公式为:)(**1E o f f E o n f i g b t Pk +=-π式中:Pk-igbt----IGBT 开关热损耗值(W )f----IGBT 开关频率(Hz )Eon----IGBT 单次接通脉冲的能量损耗(W )Eoff----IGBT 单次关断脉冲的能量损耗(W )(3)续流二极管通态损耗计算续流二极管在导通状态下存在正向导通压降Vf ,其大小由通过的电流和芯片的结温有关。
由于Vf 和结热阻的存在,当有电流通过时会生成二极管在通态状态下的损耗。
二极管在通态时的损耗计算公式为:)38(c o s )4(21_22ππIp Rthjk Ip Vf m Ip Rthjk Ip Vf diode Pt +*-+=φ 式中:Pt-diode----续流二极管开关热损耗(W )Vf----续流二极管通态正向管压降(V )Ip----IGBT 通过续流二极管的运行电流(A )m----正弦调制PWM 输出占空比cos φ----PWM 输出功率因数Rthjk----二极管结热阻(K/W )(4)续流二极管开关损耗计算续流二极管的开关损耗主要由续流二极管恢复关断状态产生,其大小与正向导通时的电流、电流的变化率di/dt 、反向电压和芯片的结温有关。
整流二极管的损耗计算
整流二极管的损耗计算
首先我们来讨论二极管的RC sunbber的计算设计。
RC吸收的本质是转移损耗,由于电容两端的电压不能突变,故可以抑制电压尖峰,而电阻纯粹是一个阻尼振荡的作用,业界一直不推荐,大都是采用测试法,因为计算出来的跟实际的还是有差异的。
调试方法如下,先测量振荡波形,读出振荡频率,然后加C,使振荡频率减半,再计算电路的寄生电容、电感,最后根据振荡电路的特征参数来确定串联电阻的大小,或直接接电阻试验,直到振荡基本消失为准。
对于RC是否是纯粹的转移效率,已经经过实验证明,RC 参数不合理能降低效率,而合理的RC反而能提升效率。
当RC 不合理时,很大几率是C或者R的选取出现了问题。
C越大,会带来越大的损耗,而且当R阻尼不够时,反而会引起严重震荡。
但是C太小,吸收尖峰的能力却不够。
所以我们只能采用测量加计算,再调试的办法。
是个折中的选择。
比较通用简单的设计办法是:在没有加吸收之前,测试震荡频率,假如频率是f,那么开始并电容,并了电容震荡频率自然下降,那么并多少电容呢?并了电容C之后让震荡频率变为原来的一半,就是0.5f。
这样就可以根据以上参数算出引起震荡的另外一个参数,电
感L。
最后取R=(L/C)开根号。
整流二极管的在使用中的损耗是无法避免的,专业的使用才能提高电路的应用效率。
(版权声明:本文章来源于深圳辰达行电子有限公司,若要转载,请附上公司名称)。
开关电源开关管和整流桥损耗的计算
开关电源开关管和整流桥损耗的计算一、导通损耗P dc (与平均直流有关)设开关管的导通压降为1V ,整流桥的压降也为1V ,则导通损耗P dc 为P dc =L(Q)+L(D)=1I IN ONT T +1 I O OFFT T二、交流开关损耗P ac(a )最理想的晶体管开关波形电流电压的转变同时开始,同时结束。
(b )最恶劣情况的波形,Q1导通时,电压保持最大值Vdc(max )直到电流达到最大值时才开始下降;关断时,电流保持恒定值Io 直到Q1电压达到最大值Vdc 时才开始下降。
(a )最理想的晶体管开关波形电流电压的转变同时开始,同时结束。
(b )最恶劣情况的波形,Q1导通时,电压保持最大值V dc(max)直到电流达到最大值时才开始下降;关断时,电流保持恒定值I o 直到Q1电压达到最大值V dc 时才开始下降。
开关损耗的的计算非常复杂,与半导体特性的许多变量和开关器件的驱动方法有关,此外,还与实际电路的设计(包括缓冲电路、负载、能量回馈的设计)因素有关。
在开通和关断瞬间,Q 的损耗由电流和电压的交叠产生。
D 的损耗与反向恢复时间有关,因为在反向恢复瞬间存在电流和电压应力。
电感的电流纹波在磁芯材料上产生磁滞和涡流损耗。
开通损耗P(T on )= vf dc o cr dc o T V I T V I + 若设T cr =T vf =T s ,则P(T on )=V dc I o (T s /T) 关断损耗P(T off )= 22cf o dc vr o dc T I V T I VT T +若设T cr =T cf =T s ,则P(T off )=V dc I o (T s /T)总的开关损耗为P ac =2V dc I o (T s /T)三、开关电源的总损耗P tP t =P ac +P dc。
整流桥消耗计算公式
整流桥消耗计算公式整流桥是一种电子元件,常用于交流电转换成直流电的电路中。
在实际应用中,我们需要对整流桥的消耗进行计算,以确保电路的稳定性和可靠性。
本文将介绍整流桥消耗的计算公式,并探讨其在电路设计中的重要性。
整流桥消耗计算公式可以通过以下公式来表示:P = Vf If + Vr Ir。
其中,P表示整流桥的消耗功率,Vf表示正向导通压降,If表示正向导通电流,Vr表示反向导通压降,Ir表示反向导通电流。
在这个公式中,正向导通压降和反向导通压降是整流桥在正向导通和反向导通状态下的电压降,而正向导通电流和反向导通电流则是整流桥在这两种状态下的电流。
通过这个公式,我们可以计算出整流桥在工作过程中的消耗功率,从而评估整流桥在电路中的性能和稳定性。
在实际应用中,整流桥的消耗功率是一个非常重要的参数。
首先,消耗功率直接影响整流桥的发热情况。
如果整流桥的消耗功率过大,就会导致整流桥过热,甚至损坏整流桥。
因此,通过计算整流桥的消耗功率,可以帮助我们选择合适的整流桥型号和散热方案,以确保整流桥在工作过程中不会因为过热而损坏。
其次,消耗功率也直接影响整流桥的效率。
在电路设计中,我们通常希望尽可能提高电路的效率,以减少能源消耗和降低成本。
通过计算整流桥的消耗功率,可以帮助我们评估整流桥在工作过程中的能量损耗,从而优化电路设计,提高整流桥的效率。
此外,整流桥的消耗功率还与整个电路的稳定性和可靠性密切相关。
通过计算整流桥的消耗功率,可以帮助我们评估整流桥在工作过程中的发热情况,从而设计合适的散热方案,确保整流桥在长时间工作中不会因为过热而损坏。
同时,消耗功率也可以帮助我们评估整流桥的能源损耗,从而优化电路设计,提高整个电路的稳定性和可靠性。
综上所述,整流桥的消耗功率是一个非常重要的参数,在电路设计中起着至关重要的作用。
通过计算整流桥的消耗功率,可以帮助我们选择合适的整流桥型号和散热方案,优化电路设计,提高整流桥的效率和稳定性。
Boost PFC电路中开关器件的损耗分析与计算
将图 2 中快恢复二极管的正向开通过程的电流 和电压波形进行理想化处理 , 得到如图 3 的波形 。 当快恢复二极管开通时 , 二极管在上升时间 tfr 内承
作者简介 : 曹建安 (19712) ,男 ,陕西籍 ,博士生 ,主攻 DCΠ DC 变换器 、 功率因数校正 、 DCΠ AC 逆变器 、 软开关技术的研究 。 © 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
1 - Dn
V mn V IN sin ( 2π( n + 1) TC / T) = = VO VO
在设计 Boost PFC 电源时 ,由于存在着引线的分布 电感 ,快恢复二极管的电流上升率 ( d if Π d t ) ON 和电流下 μ 降率 (d if Π d t ) OFF 设为 500AΠ s 。开关管 Q 最小占空比
1 V M ・DMIN ・ + 1511 = 2215 A 2 L ・f C
2 ( POΠ V IN ) ・ sin ( 2π f t)
[2 ]
( 8)
μs , 查阅该二极管的特性可知 ,当 ( d if Π d t ) ON 为 500AΠ
tfr 为 150ns ,VFR 为 16V 。在 IF = 2215A 时 , 查二极管
二级管 , Cr 为寄生电容和吸收电容之和 , D 为隔直 二级管 , C1 为滤波电容 , RL 为负载 。
2 Boost PWM 电源开关损耗分析与计算
在典型 Boost 电路的应用中 ,开关损耗主要集中 在两种器件上 : 一种是快恢复二极管的损耗 ,另一种 是开关管的损耗 。其中快恢复二极管对整机的性能 指标和可靠性影响比较大 。 211 快恢复二极管的损耗 快恢复二极管的损耗主要由三部分组成 : 一部 分是开通损耗 PON ,一部分是通态损耗 PCON ,另一部 分是关断损耗 POFF 。在分析之前 , 假设电感 L 工作 在电流连续模式下 , 并且二极管关断时的 d if Π dt 等 于开关管开通时的 d ifrΠ d t 。快恢复二极管的开通损 耗由开关管关断时的 d if Π d t 决定 , 关断损耗由开关 管开通时的 d ifrΠ d t 决定 。图 2 为二极管 DSEK602
同步整流buck损耗计算
同步整流buck损耗计算
同步整流buck变换器是一种常见的DC-DC变换器拓扑,用于将输入电压转换为较低的输出电压。
在这种拓扑中,损耗主要来自开关管的导通和关断损耗、二极管的正向压降损耗以及电感和电容元件的损耗。
首先,我们来计算开关管的损耗。
在导通状态下,开关管的损耗与导通电流和开关管的导通压降有关。
在关断状态下,开关管的损耗与开关频率、关断时的反向恢复电压以及开关管的反向恢复时间有关。
这些参数需要根据具体的开关管型号和工作条件来计算。
其次,二极管的损耗也需要考虑。
二极管的损耗与正向电流和正向压降有关。
在buck变换器中,二极管的损耗在整流过程中起着重要作用。
需要根据具体的二极管型号和工作条件来计算。
此外,电感元件和电容元件也会产生一定的损耗。
电感元件的损耗主要来自于电感的等效串联电阻产生的焦耳热损耗,而电容元件的损耗则主要来自于等效串联电阻产生的损耗。
这些损耗需要根据具体的元件参数和工作条件来计算。
综上所述,同步整流buck变换器的损耗计算涉及到开关管、二极管、电感元件和电容元件的损耗计算,需要考虑到多个因素。
在实际工程中,可以通过仿真软件进行损耗计算和分析,以优化设计方案,提高转换效率。
同时,也可以根据具体的应用场景和要求,选择合适的元件和工作参数,以降低整体损耗,提高系统性能。
buck同步整流电路mosfet损耗的计算
buck同步整流电路mosfet损耗的计算1. 引言1.1 背景介绍随着科技的不断发展,电子设备在我们生活中扮演着越来越重要的角色。
在许多电子设备中,直流电源是必不可少的组成部分。
而在直流电源中,buck同步整流电路是一种常见且有效的电路拓扑结构,广泛应用于各种领域中。
在buck同步整流电路中,mosfet作为电路的关键元件,承担着整流和开关的功能。
而mosfet在工作过程中会产生一定的损耗,影响整个电路的效率和性能。
对mosfet的损耗进行准确的计算和分析,对于优化整流电路的性能至关重要。
本文将重点研究buck同步整流电路中mosfet的损耗问题。
通过分析mosfet损耗的来源、计算方法、影响因素以及优化方法,希望能为电子设备的设计和性能优化提供一定的参考。
通过深入了解mosfet的损耗问题,可以更好地理解整流电路的性能特点,为未来的研究和发展方向提供指导。
本文旨在全面探讨mosfet损耗对整流电路的影响,并为未来在这一领域开展更深入的研究工作提供借鉴和参考。
1.2 问题提出在实际工程中,buck同步整流电路是一种常见的电源转换电路,它能够将输入电压转换为稳定的输出电压,广泛应用于电子设备中。
在buck同步整流电路中,mosfet器件的损耗问题一直是制约其性能的一个重要因素。
问题提出:mosfet器件在buck同步整流电路中存在着较大的损耗,这些损耗主要包括导通损耗和开关损耗。
导通损耗是mosfet器件在导通状态下的功耗,开关损耗是mosfet器件在切换过程中由于开关过程中的导通电阻带来的功耗。
这些损耗不仅会导致mosfet器件发热严重,影响整流电路的稳定性和效率,还会影响整个系统的性能表现。
如何减小mosfet器件的损耗,提高整流电路的效率和稳定性,成为了当前研究的焦点之一。
为了解决mosfet器件损耗的问题,需要对其损耗进行深入的研究和分析,探讨其来源和计算方法,寻找影响其损耗的因素,并提出相应的优化方法,以提高整流电路的性能和效率。
整流桥损耗功率计算
整流桥损耗功率计算(原创实用版)目录一、整流桥的作用与原理二、整流桥损耗功率的计算方法三、整流桥损耗功率的影响因素四、提高整流桥效率的措施正文一、整流桥的作用与原理整流桥是一种电力电子器件,主要用于将交流电转换为直流电。
它由四个二极管组成,当交流电压为正时,二极管 D1 和 D3 导通,电流经过负载;当交流电压为负时,二极管 D2 和 D4 导通,电流依然经过负载。
这样,交流电的正负半周期都被利用起来,实现了交流电的有效利用。
二、整流桥损耗功率的计算方法整流桥的损耗功率主要包括两部分:一是二极管的导通电阻所产生的损耗,二是整流桥中的寄生电容所产生的损耗。
1.二极管导通电阻损耗:二极管的导通电阻会导致电流通过时产生热量,从而产生损耗。
损耗功率可计算为:P_dson = I^2 * r_dson,其中 I 为电流,r_dson 为二极管的导通电阻。
2.寄生电容损耗:整流桥中的寄生电容会在交流电压下产生电流,从而产生损耗。
损耗功率可计算为:P_dscap = U^2 / C_dscap,其中 U 为交流电压的有效值,C_dscap 为寄生电容的电容量。
三、整流桥损耗功率的影响因素整流桥损耗功率的主要影响因素包括:1.电流:电流越大,导通电阻损耗和寄生电容损耗都越大。
2.二极管的导通电阻:导通电阻越小,导通电阻损耗越小。
3.寄生电容:寄生电容越大,寄生电容损耗越大。
4.交流电压的有效值:交流电压的有效值越大,寄生电容损耗越大。
四、提高整流桥效率的措施为了提高整流桥的效率,可以采取以下措施:1.选择导通电阻小的二极管:使用导通电阻小的二极管可以降低导通电阻损耗。
2.减小寄生电容:采用合适的电路设计和元器件布局,尽量减小寄生电容,以降低寄生电容损耗。
3.采用多相整流:多相整流可以减小交流电压的有效值,从而降低寄生电容损耗。
二极管整流 损耗
二极管整流损耗1. 介绍二极管整流是电子学中常用的一种电路,用于将交流电信号转换为直流电信号。
在二极管整流电路中,二极管起到了关键的作用。
然而,二极管在整流过程中会产生一定的损耗,这就是我们要讨论的内容。
本文将详细介绍二极管整流的原理、损耗的产生原因、损耗的计算方法以及如何减小损耗等方面的内容。
2. 二极管整流原理二极管是一种具有两个电极的半导体器件,其中一个电极被称为阳极(A)或正极,另一个电极被称为阴极(K)或负极。
二极管具有单向导电性,即只允许电流在一个方向上通过。
在二极管整流电路中,交流电信号通过二极管的正向导通区域,而在负半周则被截断。
这样,交流信号的负半周被剪掉,只剩下了正半周,从而实现了将交流电信号转换为直流电信号的功能。
3. 损耗的产生原因在二极管整流过程中,损耗主要由以下几个方面产生:3.1 导通损耗当二极管处于正向导通状态时,会有一定的电压降(正向压降)在二极管上。
这导致了功率的损耗,称为导通损耗。
导通损耗可以通过二极管的正向电压降和电流来计算。
3.2 截止损耗当二极管处于截止状态时,虽然电流很小,但是在二极管上仍然存在一个很小的反向电压。
这个反向电压引起的功率损耗称为截止损耗。
截止损耗可以通过截止电流和反向电压来计算。
3.3 开关损耗在二极管整流电路中,二极管需要在正向导通和截止之间快速切换。
这种快速切换引起的损耗称为开关损耗。
开关损耗与二极管的导通时间、截止时间以及切换速度等因素有关。
4. 损耗的计算方法4.1 导通损耗计算导通损耗可以通过以下公式计算:P导通=V F×I F其中,V F是二极管的正向电压降,I F是二极管的正向电流。
4.2 截止损耗计算截止损耗可以通过以下公式计算:P截止=V R×I R其中,V R是二极管的反向电压,I R是二极管的截止电流。
4.3 开关损耗计算开关损耗可以通过以下公式计算:P开关=12×(V F×I F+V R×I R)5. 减小损耗的方法为了减小二极管整流过程中的损耗,可以采取以下几种方法:5.1 选择低导通压降的二极管选择具有较低正向电压降的二极管可以减小导通损耗。
整流变压器空损计算公式
整流变压器空损计算公式
整流变压器是一种用于将交流电转换为直流电的设备。
在整流
变压器中,空损是指在没有负载时,由于铁芯中的铁损和绕组中的
铜损而产生的能量损失。
计算整流变压器的空损可以使用以下公式:空载损耗 = I0^2 R0。
其中,I0为变压器的空载电流,R0为变压器的空载电阻。
整流变压器的空载损耗是需要考虑的重要因素,因为它会影响
整流变压器的效率和能量消耗。
通过计算空载损耗,可以帮助工程
师们设计更有效率的整流变压器,从而节约能源并降低成本。
除了空载损耗外,整流变压器的负载损耗也需要考虑。
负载损
耗是指在有负载时,由于电流通过绕组时产生的铜损。
整流变压器
的总损耗可以通过空载损耗和负载损耗的总和来计算。
因此,对于设计和选择整流变压器来说,空载损耗的计算公式
是至关重要的。
通过合理计算空载损耗,可以为工程师们提供重要
的参考数据,帮助他们设计出更加高效和可靠的整流变压器。
同步整流开关管损耗计算
同步整流开关管损耗计算同步整流开关管的损耗计算是电力电子领域中一个重要的问题。
同步整流开关管损耗主要包括开关损耗和导通损耗两部分。
首先,开关损耗是指在开关管由关断到导通或由导通到关断的过程中产生的损耗。
开关损耗可以通过开关管的导通和关断过程中的电压和电流波形来计算。
在导通过程中,开关管的损耗与导通电压降和导通电流有关,可以通过导通电压降和导通电流的乘积来计算。
在关断过程中,开关管的损耗与关断电压和关断电流有关,可以通过关断电压和关断电流的乘积来计算。
综合考虑导通和关断过程中的损耗,可以得到开关损耗的总值。
其次,导通损耗是指开关管在导通状态下产生的损耗,主要是由于开关管的导通电压降和导通电流造成的。
导通损耗可以通过开关管的导通电压降和导通电流的乘积来计算。
综合考虑开关损耗和导通损耗,可以得到同步整流开关管的总损耗。
在实际应用中,为了准确计算同步整流开关管的损耗,需要考虑开关管的参数、工作环境、工作状态等因素,并结合实际电路进行仿真或实测来获得准确的损耗数值。
除了损耗计算,工程师还需要考虑如何有效降低开关管的损耗,可以通过优化电路设计、选择合适的开关管型号、改善散热设计等方式来降低开关管的损耗,提高整个系统的效率和可靠性。
总的来说,同步整流开关管的损耗计算涉及到多个方面的电路参数和工作状态,需要综合考虑开关管的导通和关断过程中的电压和电流波形,以及导通状态下的电压降和电流等因素,才能准确计算出开关管的损耗。
同时,工程师还需要针对实际应用情况,采取相应的措施来降低开关管的损耗,提高系统的性能和可靠性。
整流桥损耗功率计算
整流桥损耗功率计算
首先,整流桥的损耗功率可以分为导通损耗和关断损耗两部分。
1. 导通损耗:当整流桥中的二极管导通时,会有一定的导通压
降和导通电流。
导通损耗可以通过以下公式计算:
P_cond = V_f I_f n.
其中,P_cond为导通损耗功率,V_f为二极管的导通压降,
I_f为二极管的导通电流,n为整流桥中的二极管数量。
2. 关断损耗:当整流桥中的二极管关断时,会有一定的关断电
流和关断电压。
关断损耗可以通过以下公式计算:
P_sw = V_r I_r n.
其中,P_sw为关断损耗功率,V_r为二极管的关断电压,
I_r为二极管的关断电流,n为整流桥中的二极管数量。
需要注意的是,导通损耗和关断损耗的计算都需要根据具体的
二极管参数和工作条件来确定。
此外,整流桥的损耗功率还受到一些其他因素的影响,例如工作频率、温度等。
在实际计算中,还需要考虑这些因素对整流桥的损耗功率的影响。
综上所述,整流桥损耗功率的计算需要考虑导通损耗和关断损耗,并结合具体的二极管参数和工作条件进行计算。
同时,还需要考虑其他因素对损耗功率的影响。
这样才能全面准确地计算整流桥的损耗功率。
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请教各位高手,现在做一款开关电源,由于体积要求小,所以要考虑各发热器件的发热量,但是在计算输出整流桥的损耗时,居然算出了有八十多瓦,主管说我算的不对,不应该有那么高。
开关频率50KHz,输出电压42V,输出功率2500W,整流桥通态压降1.4V。
我是用输出功率除以输出电压,再承上通态压降的,不知这样计算对不对?请各位大虾指教。
答1:
晕,怎么还没人回
答2:
开关电源输出整流桥损耗是很大的2500W输出,损耗几十W正常。
你的头头根据什么说你算得不对?
答3:
应该还不止80几W,因为你的二极管是工作在开关状态的,在开关转换时,消耗的功率比较大。
频率是50KHz,算比较高了,所以要考虑这部分功率。
具体是多少,要看二极管的转换速度,然后积分计算出转换一次的功率,再乘上50000,就是转换时消耗的功率了。
答4:
谢谢两位。
按主管算法只有54W。
狂晕.......由于这款电源要求效率有90%,所以现在做方案评审,他不给我把损耗算太大。
但是也不给我说明我的算法错在哪!!他自己怎么折腾出来的54W我也不知道。
唉..............
答5:
不知道用同步整流会不会好一些,不过你这个这么大电流,很是麻烦或许可以考虑一下多个电源的方式,不过这样搞下来,不光是复杂了好多,成本也上去了~~~~~~~~
二极管的压降太大了,用多个MOS做同步整流不知道好不好呢,
答6:
其实这个电源很难做,还要求自冷状态下工作一小时不好意思,同步整流不但我没做过,好像我们这里也没有人做过。
不知楼上大虾能否指点一二
答7:
开关电源整流开关电源整流二极管的电流除了正向电流,还有很尖、很窄的反相电流。
整流二极管的功耗与它的性能有非常大的关系。
答8:
同步整流肯定可以提高效率但低电压输出情况下效率的提高比较显著,现在楼主要做的电源输出为42V,应该算是比较高的,用同步整流效率提高并不显著,成本增加可能比较多,应该谨慎权衡。
答9:
楼主这里主要是觉得发热太大了吧,所以如果能够将发热量减半,这也是一个不小的数字啊!虽然效率看起来是没提高多少。
不过同步整流的成本跟复杂性都要大好多。
楼主可以去找几本专门讲开关电源设计的书来看看吧,或许会有所启发。
答10:
按照42V2500W来看输出电流应该有50多安培了。
这种电流级别,恐怕不适合用桥去做整流。
多是用全波或者倍流。
如果用全波,你可以考虑用肖特基二极管,通态压降0.5V-1V。
或者用倍流电路,流过二极管的电流只有输出一半拉,就是反压会提高一倍。
所以就不能用肖特基了。