开关电源如何提高效率
19-提高开关电源效率设计要点
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1)电解电容其选用参数:a)额定容量、b)最高 耐压电压、c)最高使用温度、d)漏电流: 2)开关MOS管:a)最高反向击穿电源压 V(BR)DS、b:最大漏板电流IDMAX、c)最大工作频 率,最短储存时间: 3)光电离合器:a)电流传输比CTR: 110~180、b)反向击穿电压、c)最大正向电 流 4)自动恢复开关:a)最大工作电流、b)最高工 作电压: 5)瞬态电压抑制器:a)反向击穿电压、b)脉冲 工作电流:
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2)对PFC,PWM转换,要做到高速转 换, 必须对开关电路增加快速转化设 计,以降低损耗。
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二、设计严紧、取值准确 1、电路设计方面 1)对低通滤波、PFC、PWM转换的设计 要达到高效率、低损耗,要以15MHz为 基础,对干扰波峰电压进行切割,禁止载 流子与大地非理性流动;
如何提高开关电源效率 电阻的大小会有何影响
如何提高开关电源效率电阻的大小会有何影响
课程介绍本课程主要讲的是自举电容首次充电电路的分析和搭建。
上节课我们讲到了MOS管前的这个电阻,当一个12V的电压过来充电的话,电阻两端就会有一个18V的压降。
如果这个压降比较大,而电阻阻值比较小的话,那么这个电阻的功率就会特别的大。
电阻功率一大就容易发热,不符合我们低功耗设计的一个规范和需求,同时开关电源整个的效率都被大大降低了。
要使得开关电源效率很高,那么电路中每个点的功耗都不能太大,所以这里消耗了这么大的电流是不行的。
因此我们要把该电阻加的特别大,而加到多少比较合适呢?理论上来说是越大越合适,因为流过电阻的电流变小了,我们的设计方向就是这个电流越小越好。
但是如果电阻上了MΩ级,30V通过这个电阻对电容进行充电,充电的时间就特别长。
我们希望的Buck电路启动时间不会太长。
电容的经验充电电流一般都是1-2mA的电流,这样充到10V的时间比较快,所以这个电阻取20KΩ是比较合适的。
学习获得:
通过这个课程你可以:
掌握开关电源电感计算;
学会前级驱动电路的设计与分析;
了解自举电容自举电容首次充电电路的分析和搭建,分析电路不足并引出电流环和电压环;
电路的调试;
适宜学习人群:
1、如果你还是学生,正厌倦于枯燥的课堂理论课程,想得到电子技术研发的实战经验;
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高效率开关电源设计8
高效率开关电源设计8引言高效率开关电源是现代电子设备中常见的电源类型,具有高效率、小体积和轻量化等优点。
本文将介绍高效率开关电源的设计要点和最佳实践,帮助读者了解如何设计高效率开关电源。
1. 开关电源的工作原理开关电源是通过将输入电压以高频开关的方式转换成需要的输出电压的一种电源。
其主要组成部分包括输入滤波电路、变换器、输出滤波电路和控制电路。
开关电源的工作原理如下:1.输入滤波电路:用于去除输入电压中的杂波和干扰,保证输入电压的稳定性和纹波较小。
2.变换器:通过高频开关将输入电压转换成需要的输出电压。
变换器中的主要元件有开关管、变压器和电感。
3.输出滤波电路:用于去除输出电压中的纹波,获得稳定的输出电压。
4.控制电路:用于控制开关电源的输出电压和电流,保证稳定的输出。
2. 高效率开关电源设计要点为了设计高效率的开关电源,需要注意以下几个要点:2.1 选择高效率元件在选择开关管、变压器和电感等关键元件时,应选择具有低导通和开关损耗的元件。
常见的高效率元件包括金属氧化物半导体场效应管(MOSFET),具有低导通和开关损耗的特点。
2.2 优化开关频率和占空比开关频率和占空比是影响开关电源效率的重要参数。
合理选择开关频率和占空比,可以减小开关输变换器中的损耗,提高效率。
2.3 降低纹波和噪声纹波和噪声是开关电源中常见的问题,会对电子设备的正常工作造成干扰。
通过合理设计输出滤波电路和减小开关电源的输出纹波和噪声,可以提高开关电源的效率。
2.4 采用高效率的控制策略控制策略对于开关电源的效率和稳定性非常重要。
采用高效的控制策略,可以减小开关电源在不同负载情况下的损耗,提高效率。
3. 高效率开关电源设计实例下面通过一个实例演示如何设计高效率开关电源:3.1 设计要求设计一个5V输出电压的开关电源,输入电压为12V,输出电流为2A。
要求开关电源的效率大于90%。
3.2 设计步骤1.选择适合的变换器拓扑结构,如反激式变换器或降压变换器。
如何使用开关电源进行高效能电路设计
如何使用开关电源进行高效能电路设计开关电源是一种常见且广泛应用的电源类型,其具有高效率和稳定性的特点,被广泛应用于电子设备和电路设计中。
本文将介绍如何有效地使用开关电源进行电路设计,以提高电路的能效和稳定性。
一、开关电源的基本原理首先,我们需要了解开关电源的基本原理。
开关电源通过开关控制器的开关管,在输入端和输出端之间迅速地打开和关闭电流,从而实现电能的高效传输和转换。
其工作原理主要包括三个步骤:变换、整流和滤波,通过这些步骤将输入电流转换为适合电路使用的稳定输出电流。
二、高效能电路设计的要点在进行高效能电路设计时,需要注意以下几个要点:1. 选择合适的开关电源型号和参数在选择开关电源时,需要考虑电路的需求和工作环境。
需要注意的参数包括输入电压范围、输出电流和电压范围、工作温度范围等。
合理选择开关电源的型号和参数,能够提高电路的能效和稳定性。
2. 合理配置电路结构在电路设计过程中,需要合理配置电路结构,包括开关电源的输入滤波器、变换器和输出滤波器等。
通过合理配置电路结构,能够降低电流的损耗和电压的波动,提高开关电源的性能和稳定性。
3. 选择高效能的元器件在电路设计中,选择高效能的元器件对于提高电路的能效至关重要。
例如,选择低电阻、低损耗的电容和电感器件,能够降低电路的功耗和损耗。
选择高效能的开关管、二极管和磁性元件等,能够提高电路的转换效率和稳定性。
4. 进行合理的功率管理在高效能电路设计中,进行合理的功率管理是关键。
通过设计合理的电流和电压反馈回路,控制开关电源的输出功率,能够使电路在不同负载情况下保持高效能的工作状态,并提高电路的稳定性和可靠性。
5. 加强电路的散热和保护由于开关电源在工作时会产生较多的热量,因此需要加强电路的散热和保护措施。
选择合适的散热器和散热风扇,保证电路温度正常工作范围内。
同时,设计合理的过流、过压和过温保护电路,保护开关电源和相关元器件的安全和可靠。
三、实例分析:用开关电源设计LED照明电路以设计LED照明电路为例,来说明如何使用开关电源进行高效能电路设计。
新型开关电源优化设计与实例详解
新型开关电源优化设计与实例详解以新型开关电源优化设计与实例详解为标题,本文将从新型开关电源的基本原理、设计优化的方法以及实例分析等方面进行详细阐述。
一、新型开关电源的基本原理开关电源是一种将交流电转换为直流电的电源装置,其基本原理是通过开关管的开关动作来实现电源的开关控制。
传统的开关电源在工作过程中存在一些问题,如功率损耗大、效率低、噪声大等。
为了克服这些问题,新型开关电源采用了一些优化设计方法。
二、新型开关电源的设计优化方法1. 降低功率损耗:通过采用功率开关管的低导通电阻材料和优化电路设计,降低功率开关管的导通电阻,从而减少功率损耗。
2. 提高效率:采用高效的开关控制器和高效的变压器设计,减少能量的损耗,提高开关电源的转换效率。
3. 降低噪声:通过优化电路布局和选择低噪声元件,减少开关电源的噪声产生,提高工作环境的舒适性。
4. 提高稳定性:采用先进的控制算法和稳压电路设计,提高开关电源的稳定性,减少输出波动。
5. 减小体积:通过优化元件布局和采用高集成度的芯片设计,减小开关电源的体积,提高电源的集成度和便携性。
三、新型开关电源的实例分析以一款新型开关电源为例进行分析,该开关电源采用了先进的控制算法和高效的变压器设计,具有以下特点:1. 高效率:通过优化的开关控制器和变压器设计,该开关电源的转换效率达到了90%以上,相比传统开关电源提高了20%以上。
2. 低噪声:采用低噪声元件和优化的电路布局,该开关电源的噪声水平明显低于传统开关电源,提高了工作环境的舒适性。
3. 稳定性强:通过先进的控制算法和稳压电路设计,该开关电源的输出稳定性非常好,输出波动小于1%。
4. 小巧便携:采用高集成度的芯片设计和优化的元件布局,该开关电源的体积明显减小,非常适合便携式设备的使用。
以上是对新型开关电源优化设计与实例的详细阐述。
通过采用优化设计方法,新型开关电源在功率损耗、效率、噪声、稳定性和体积等方面都得到了显著提升,满足了现代电子设备对电源的高要求。
如何提高低成本开关电源的效率?
如何提高低成本开关电源的效率?
低开关稳压器IC通常用法达灵顿管作为输出开关。
在这种状况下,电源转换效率可以借由两个廉价的元器件得到提高。
为使之成为可能,芯片上应该有一个针对驱动器晶体管Q1集电极的单独引脚(图1)。
在启动时,D1针对Q1的集电极电流形成一条通路。
此后,D1和C1形成一个电流累加整流器,增强Q1的集电极和电流,从而降低闭合开关Q2上的电压降。
图1:为了实现用两个元器件提升电源转换效率,芯片上应有针对驱动器晶体管Q1集电极的单独引脚。
该的另一优点是能在输入电压较低的状况下工作。
因为驱动器集电极上的电压有所升高,电路可支持更宽的输入范围。
C1的值取决于开关频率。
普通状况下,数值范围为47nF~150nF。
按照输入电压和Q1的参数,可能需要用法器R1防止Q2发生硬饱和,或限制Q1的集电极电流。
大多数状况下无需用法该电阻器(即R1=0Ω)。
本设计实例的一个例证2所示,该例证采纳了降压配置中广泛用法的MC33063/MC34063。
图2:采纳降压配置中广为用法的MC33063/MC34063的一个示例。
当Vin=12V时,上述配置(加载了24Ω电阻)的效率为85%,最低输入
电压为7.5V。
在同等条件下,未配备C1和D1且引脚1和8相连的标准电路的效率
为78%,最低输入电压为8.2V。
该办法同样适用于反相转换器配置。
第1页共2页。
开关电源效率低的解决方法
开关电源效率低的解决方法开关电源是现代电子设备中非常常见的一种电源类型,其具有体积小、重量轻、效率高的特点。
然而,有时候我们可能会遇到开关电源效率低的问题,这不仅会导致能源浪费,还可能影响设备的稳定性和寿命。
那么,接下来我将详细介绍开关电源效率低的解决方法。
首先,了解开关电源效率低的原因是解决问题的关键。
开关电源效率低的主要原因包括功耗大、损耗多、输出电压波动大。
功耗大主要是因为开关管的导通电阻和开关管与负载之间的传输线的阻抗造成的,损耗多主要是因为开关管开关失真、谐振出现等。
因此,解决开关电源效率低的方法可以从限制功耗、减少损耗、稳定输出电压等方面来着手。
首先,限制功耗是提高开关电源效率的重要方法之一。
可以通过选择合适的电源规格、减小开关电源的额定功率等来限制功耗。
此外,优化开关管结构和材料,减小导通电阻和开关损耗,也是限制功耗的有效手段。
例如,采用具有低导通电阻和低开关损耗的电路元件,如SiC (碳化硅)或GaN (氮化镓)等材料制作的开关管,可以显著降低功耗,提高效率。
其次,减少损耗是提高开关电源效率的另一个重要方法。
损耗主要包括开关损耗和导通损耗。
开关损耗可以通过合理选择开关频率和最小化开关失真来减少。
导通损耗可以通过降低电源输出电压和限制电流波动来减小。
此外,优化开关电源的传输线路,减少阻抗损耗也可以降低导通损耗。
最后,稳定输出电压是提高开关电源效率的关键。
开关电源的输出电压波动会导致效率下降和对负载设备造成损害。
为了稳定输出电压,可以采用反馈控制方法,通过连接反馈电路来实时监测并调节输出电压。
此外,增加电源滤波电容和电感,可以有效提供稳定的输出电压和滤除噪声。
综上所述,开关电源效率低的问题可以通过限制功耗、减少损耗和稳定输出电压等方式来解决。
采用合适的电源规格和元件材料,优化开关电源的结构和设计,以及实施反馈控制,是提高开关电源效率的关键。
通过系统的设计和实施这些方法,我们可以显著提高开关电源的效率,减少能源浪费,同时也能提高设备的性能和寿命。
如何提高开关电源待机效率
如何提高开关电源待机效率
1、引言
随着能源效率和环保的日益重要,人们对开关电源待机效率期望越来越高,客户要求电源制造商提供的电源产品能满足BLUE ANGEL,ENERGY STAR, ENERGY 2000 等绿色能源标准,而欧盟对开关电源的要求是:到2005 年,额定功率为0.3W~15W,15W~50W 和50W~75W 的开关电源,待机功耗需分别小于0.3W,0.5W 和0.75W。
而目前大多数开关电源由额定负载转入轻载和待机状态时,电源效率急剧下降,待机效率不能满足要求。
这就给电源设计工程师们提出了新的挑战。
2、开关电源功耗分析
要减小开关电源待机损耗,提高待机效率,首先要分析开关电源损耗的
构成。
以反激式电源为例,其工作损耗主要表现为:MOSFET 导通损耗MOSFET 寄生电容损耗
开关交叠损耗,PWM 控制器及其启动电阻损耗,输出整流管损耗,箝
位保护电路损耗,反馈电路损耗等。
其中前三个损耗与频率成正比关系,即与
单位时间内器件开关次数成正比。
在待机状态,主电路电流较小,MOSFET 导通时间ton 很小,电路工作在DCM 模式,故相关的导通损耗,次级整流管损耗等较小,此时损耗主要由
寄生电容损耗和开关交叠损耗和启动电阻损耗构成。
3、提高待机效率的方法
根据损耗分析可知,切断启动电阻,降低开关频率,减小开关次数可减。
如何设计高效率开关电源
如何设计高效率开关电源开关电源中广泛用于我们的生活中,高效率的开关电源越来越受市场的青睐。
如何提高电源效率,成了电源设计时的重大课题。
本文将为你解读NTC 热敏电阻的使用方法,以及通过减小NTC 自身损耗提升电源效率的方法。
下图是一个较为完整的开关电源框架图:包括EMI 电路,输入,输出整流电路,PFC 电路,PWM 驱动电路,保护电路,变压器转换等。
想要提高开关电源的效率,首先需要了解开关电源在工作中存在哪些地方的损耗。
开关电源的损耗主要有输入整流器损耗,开关管损耗和缓冲电路损耗,控制,检测驱动和保护电路损耗,变压器和电感损耗,滤波电容器的损耗,多级电源变换的损耗,不合理控制方式的损耗,线路损耗等。
如何使用用继电器减小热敏电阻(NTC)损耗:在AC-DC 的开关电源设计中,工程师常常会在到AC 输入端加个热敏电阻(NTC )来降低电源启动时浪涌电流冲击给电源带来的损害。
事实上热敏电阻在电源正常工作后电流持续流过会给电源带来一定的损耗。
比如使用一个25℃时为10Ω的NTC 热敏电阻,假设滤波电容的等效串联电阻为1Ω,那么浪涌电流的大小将相应的降到十分之一左右,可见NTC 的阻值越大限制浪涌电流的效果越好。
但是NTC 得阻值越大相对应的给电源带来的损耗也就越高。
如下图所示电路:LN上图所示的是一个输出100W 的AC-DC 电源前端电路的一部分,假设Z1使用一个25℃时为10Ω的NTC,在刚接通电源时,NTC 电阻将会有2W 左右的功率损耗:I 平均=P 总/V 有效值=100w/200V=0.45AP损耗=I平2*R=0.45A*0.45A*10=2W随后随着电流流过NTC热敏电阻,温度逐步升高,使用负温度系数的电阻在温度达到85℃的时候,电阻将会降到2Ω左右,在热敏电阻上长期损耗将会在0.4W左右。
假设100W 开关电源效率为80%,那么热敏电阻上损耗的占比将会是[0.4W/(100W/0.8)]*100%=0.32%。
提高开关电源的输出功率的方法
提高开关电源的输出功率的方法
要提高开关电源的输出功率,可以采取以下几种方法:
1.提高开关频率:开关频率是电源的工作频率,较高的开关
频率可以使电源具有更好的响应速度和更高的功率输出。
通过
增加开关频率,可以减小输出滤波电容和电感器的尺寸,提高
电源的转换效率和输出功率。
2.优化电源拓扑结构:不同的电源拓扑结构具有不同的性能
和特点,选择合适的拓扑结构能够提高电源的效率和功率输出。
常见的拓扑结构有Boost、Buck、BuckBoost、Flyback、Forward等,根据具体需求选择最合适的拓扑结构。
3.优化功率开关器件:功率开关器件的性能直接影响到开关
电源的转换效率和功率输出。
选择低导通电阻、低开关损耗的
功率开关器件,如MOSFET、IGBT等,可以降低能量损耗,
提高功率输出。
4.优化电源控制策略:优化电源的控制策略可以提高电源的
转换效率和输出功率。
常见的控制策略包括恒定频率控制(ConstantFrequencyControl)和恒定占空比控制(ConstantDutyCycleControl)。
合理设定控制参数,调整输出电压和电流的控制环节,能够提高电源的响应速度和稳定性,进而增加功率输出。
5.提高散热设计:高功率的开关电源往往伴随着较大的功率
损耗,为了保证电源的稳定性和可靠性,需要进行良好的散热
设计。
通过增加散热片、使用高导热性材料等方式,有助于提
高散热效果,降低温度,保持电源的高效运行。
总之,提高开关电源的输出功率需要综合考虑电源拓扑结构、功率开关器件、控制策略和散热设计等方面的优化,以实现更
高的效率和功率输出。
电源提高效率的方法
电源提高效率的方法以电源提高效率的方法为标题,写一篇文章。
电源在现代社会中起着至关重要的作用。
然而,电源的效率却成为了一个全球性的问题。
提高电源的效率不仅可以减少能源消耗,降低能源成本,还可以减少对环境的影响。
本文将介绍一些提高电源效率的方法。
选择高效的电源设备是提高电源效率的关键。
在购买电源设备时,应选择能效标识高的产品。
能效标识是衡量电源设备能效的重要指标,一般分为五个等级:一星级至五星级,五星级表示能效最高。
选择高能效的电源设备,可以有效降低能源消耗。
合理利用电源设备也是提高电源效率的重要手段。
在使用电源设备时,应遵循合理使用电源的原则。
比如,应尽量避免过度负荷使用电源设备,避免长时间待机或空载工作。
同时,应根据实际需要选择合适的功率电源设备,避免功率过大或过小造成能源浪费。
优化电源供应系统也是提高电源效率的有效方法之一。
在建设电源供应系统时,应合理规划线路布局,减少线路长度和线损。
此外,应采用高效的电源转换技术,如采用开关电源替代传统的线性电源,以提高转换效率。
同时,应对电源供应系统进行定期检查和维护,及时发现和修复潜在问题,保证电源设备的正常运行。
另一个提高电源效率的方法是利用可再生能源。
可再生能源,如太阳能和风能,是当前能源领域的热门话题。
通过利用可再生能源发电,不仅可以减少对传统能源的依赖,还可以降低能源消耗和减少环境污染。
在选择电源供应系统时,可以考虑采用可再生能源发电系统,以提高电源的效率和可持续性。
合理管理电源设备也是提高电源效率的关键。
在日常使用中,应定期检查电源设备的工作状态,及时发现和修复故障。
同时,要根据电源设备的工作特点,合理安排维护计划,进行预防性维护和保养。
通过有效的管理,可以延长电源设备的使用寿命,减少能源浪费。
提高电源效率是减少能源浪费、降低能源成本和保护环境的重要途径。
通过选择高效的电源设备、合理利用电源、优化电源供应系统、利用可再生能源和合理管理电源设备等方法,可以有效提高电源的效率。
11个提高开关电源效率的小技巧
11个提高开关电源效率的小技巧
1、在开关电源次级输出端的肖特基上并一个小功率快速二极管来代替RC吸收,效率一般可以提高1~2个点。
2、在体积和面积的允许下,尽量选用PQ RM型的变压器,在安规允许的情况下,变压器不加挡墙效率可以得到提升。
3、输入和输出的电解容量值。
AC输入整流电解容量低时效率会低0.2~1个点,何为低?用示波器看AC输入整流后纹波,小于10W功率,纹波10~30V为佳,大于10W纹波在5~20V为佳。
4、主电流回路PCB尽量短。
5、优化变压器参数设计,减少振铃带来的涡流损耗。
6、合理选用开关器件。
7、输入EMI部分优化设计
8、选择高效率的拓补结构
9、选择好的电解电容
10、启动部分功耗设计
11、芯片辅助供电优化。
轻松快速提高电源效率的解决方法
2012年4月
提升效率的简单方法
开关电源的发展趋势是必须满足越来越高的待机效率要求
这可以通过消除EMI滤波器环节及高压通路上的空载损耗来实现
对更高功率密度和高效率的需求 要求提高开关频率,因而须采 用高性能元件
使用高性能600V PFC二极管将CCM PFC损耗降至最小 在高压直流输出应用中,利用软开关整流管可实现无缓冲电路工作, 同
低漏电流/高阻P-N
深沟道P-Wells提供Qrr
P-Wells
提供比SiC肖特基二极管更低的开关损耗 能以显著低的成本且在>80Khz的开关频率下达到与SiC二 极管相当的效率
Qspeed二极管产品系列
H系列 最低Qrr (开关损耗 最低)
Q系列 最软反向恢复 (最适合EMI
控制)
X系列 最佳值 (成本最低, 低Qrr)
超低待机功耗的两通道和三通道版本
元件编号 SEN012 SEN013
断开通道 2 3
230 VAC时的待机功耗 <1 mW <1.5 mW
650 V 低漏电流MOSFET
本图显示的是两通道(SEN012)版本
消除放电电阻中的损耗–CAPZero X电容主动放电
可自动消除来自X电容放电电阻损耗的创新器件
之前 带大共模电感及 差模电感的小容量X电容
之后(采用CAPZero) 带小共模电感及 和 差模电感的大容量X电容
可满足设计要求的CAPZero产品系列
最大总 X电容 500 nF 750 nF 1 µF 1.5 µF 2 µF 2.5 µF 3.5 µF 5 µF
元件编号 (825 V) CAP002 CAP003 CAP004 CAP005 CAP006 CAP007 CAP008 CAP009
开关电源如何提高效率
开关电源如何提高效率1.增大高压电容容量.2.加强变压器制作工艺,减小漏感.3.增大分压取样电阻阻值,4.增大LED供电电阻值,5.减少输入热敏电阻阻值.以上是在实际中得到的经验,希望对你有所帮助.谢谢,1.增加高压电容能提高整机的电压调节率,对率效没有改善.2.3.4.5对待机功耗有提高.我以前做过试验.初级绕组的吸收电路由RCD改成TVS+DIODE方式应该有一点作用为什么在做电源的时候应用反激电路比正激电路多呢?这该问题要从它的电路特点来比较:反激式:适用于200W以下的小功率供电,而小功率电子产品,在日常应用较为普及。
开关管截止时,向次级输送能量,电路简单、元件数量较少、成本相对较低、输出电路中虽然用到滤波电感,但要求却不高(一般采用定值取值,而不必进行计算)。
正激式:开关管导通时传输能量,适合于200W以上的供电电路。
它的高频变压器传输效率高于反激式,可使变压器体积更小、输出纹波较反激式小,但要计算滤波电感的参数,正激式的缺点:开关损耗大于反激式、噪声大于反激式、元件数目比反激式多。
200W以上的电子产品在日常使用较少,反激式适用于200W以下的小功率供电,而小功率电子产品,在日常应用较为普及,这也就是反激式用量多余正激式的原因。
关于反激式开关电源效率的问题我要做一个12V输入,3.3V/800mA,5V/600mA,8V/800mA三路输出的电源,以前选的是LM2588,做的电源效率大概有75%左右。
现在想提高到80%以上。
大家知道有没有和2588功能相近,效率更高的芯片,2588给的典型值是80%左右。
如果想提高效率,还有什么好办法没?50W,10A电流也不是很大,首选反激.简单,5V 85%的效率肯定得用同步整流了.TEA1532+TEA1761就可以了.随便一个200V管子做反激,如便宜的不能再便宜的IRF630 640 加同步整流,做到90%没问题. 主要是尽量把漏感压下去,漏感是硬开关反激的第一祸水。
提高电流式开关电源效率的方法
提高电流式开关电源效率的方法
开关电源有两种,由于电流模式开关电源的功率损耗问题使得其在大
电流和高密度应用中出现了问题,本文主要描述以超低电感器DCR采样的电
流模式开关电源实现高效率和高可靠性。
当电流模式开关电源与电压模式开关电源相比时,前者有几种优势:(1) 高可靠性,具快速、逐周期电流采样和保护能力;(2)简单和可靠的环路补偿,全部用陶瓷输出电容器就可稳定;(3)在大电流多相电源中易于实现准确的均流。
在大电流应用中,电流采样组件中的功率损耗是一个令人担忧的问题,因此采
样组件的电阻必须尽可能低。
问题是低电阻采样组件会使信噪比降低,因此在
大电流和高密度应用中,开关抖动就成了问题。
凌力尔特的LTC3866就解决了这个问题,使用该器件可以建立可靠和电流采样电阻0.5mΩ的电流模式开关电源。
这款单相同步降压型控制器用内置栅极驱动器驱动所有N沟道电源MOSFET开关。
该器件采用一种独特的架构,
可提高电流采样信号的信噪比,从而允许使用DC电阻(DCR)非常低的功率电
感器或电阻值非常低的电流采样电阻器,以最大限度地提高大电流应用的效率。
这种特性可降低在DCR很低的应用中常见的开关抖动。
这款控制器具备4.5V至38V的宽输入范围;运用准确度为0.5%的基准进行远端输出电压采样;运用电感器DCR采样时,提供可编程和温度补偿的
电流限制;短路软恢复时没有过冲;芯片过热停机。
就电信系统、工业和医疗
仪器、以及DC配电系统而言,LTC3866为高效率、高功率密度和高可靠性解决方案的设计提供了方便。
该控制器采用低热阻24引线4mmx4mmQFN和24 引线裸露焊盘FE封装。
特点。
如何设计高效率的开关电源
如何设计高效率的开关电源在现代电子设备中,开关电源是一种广泛使用的电力转换器,它能将高压交流电转换为低压直流电,为设备提供稳定可靠的电源。
设计高效率的开关电源对于提高设备的性能和节约能源都具有重要意义。
下面是关于如何设计高效率的开关电源的一些建议。
首先,选择合适的拓扑结构是设计高效率开关电源的关键。
常见的拓扑结构包括降压型、升压型、变换型和反激型等。
不同的应用场景需要不同的拓扑结构,选择合适的拓扑结构可以最大程度地提高电源的转换效率。
其次,选择合适的功率开关元件。
功率开关元件是开关电源中的核心部件,如晶体管、MOSFET等。
选择具有低导通和开启损耗的功率开关元件可以降低功率损耗,并提高电源的转换效率。
此外,采用封装结构良好、散热性能优良的功率开关元件也是提高电源效率的关键。
第三,合理选择电源电感和电容。
电源电感用于储存能量,电容则用于平滑输出电压。
选择合适的电源电感和电容能够提高电源的稳定性和效率。
合理的参数选择可以减少能量的损耗,从而提高转换效率。
第四,优化反馈回路。
反馈回路在开关电源中起到监测和控制电压的作用。
通过优化反馈回路,可以提高电源的灵敏度和稳定性,实现更精确的电压调节。
同时,合理选择反馈元件和增益控制元件,可以减少能量损耗,并提高电源的转换效率。
第五,合理设计散热系统。
高效率的开关电源在工作过程中会产生较多的热量,合理设计散热系统对于提高电源效率至关重要。
选择散热性能好的材料、设计散热片和散热孔等,能够有效降低温度,提高电源的稳定性和寿命。
第六,合理控制电源的负载。
电源的负载对于其效率有较大的影响。
合理控制负载可以避免功率浪费,实现高效率的功率转换。
在实际应用中,可以通过采用动态负载调节和功率管理技术,提高电源的效率和响应速度。
第七,采用节能模式和睡眠模式。
为了进一步提高电源的效率,可以设计节能模式和睡眠模式。
在设备不工作或处于空闲状态时,将电源切换到低功耗模式,可以大大减少能量消耗,提高电源的效率。
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开关电源如何提高效率
1.增大高压电容容量.
2.加强变压器制作工艺,减小漏感.
3.增大分压取样电阻阻值,
4.增大LED供电电阻值,
5.减少输入热敏电阻阻值.
以上是在实际中得到的经验,希望对你有所帮助.
谢谢,1.增加高压电容能提高整机的电压调节率,对率效没有改善.2.3.4.5对待机功耗有提高.我以前做过试验.
初级绕组的吸收电路由RCD改成TVS+DIODE方式应该有一点作用
为什么在做电源的时候应用反激电路比正激电路多呢?
这该问题要从它的电路特点来比较:反激式:适用于200W以下的小功率供电,而小功率电子产品,在日常应用较为普及。
开关管截止时,向次级输送能量,电路简单、元件数量较少、成本相对较低、输出电路中虽然用到滤波电感,但要求却不高(一般采用定值取值,而不必进行计算)。
正激式:开关管导通时传输能量,适合于200W以上的供电电路。
它的高频变压器传输效率高于反激式,可使变压器体积更小、输出纹波较反激式小,但要计算滤波电感的参数,正激式的缺点:开关损耗大于反激式、噪声大于反激式、元件数目比反激式多。
200W以上的电子产品在日常使用较少,反激式适用于200W以下的小功率供电,而小功率电子产品,在日常应用较为普及,这也就是反激式用量多余正激式的原因。
关于反激式开关电源效率的问题
我要做一个12V输入,3.3V/800mA,5V/600mA,8V/800mA三路输出的电源,以前选的是LM2588,做的电源效率大概有75%左右。
现在想提高到80%以上。
大家知道有没有和2588功能相近,效率更高的芯片,2588给的典型值是80%左右。
如果想提高效率,还有什么好办法没?
50W,10A电流也不是很大,首选反激.简单,5V 85%的效率肯定得用同步整流
了.TEA1532+TEA1761就可以了.
随便一个200V管子做反激,如便宜的不能再便宜的IRF630 640 加同步整流,做到90%没问题. 主要是尽量把漏感压下去,漏感是硬开关反激的第一祸水。
接此方案作5V输出是可到90%
5V/10A反击用40A SBD效率作到85几乎不可能, 就是次级用同步整流也很难!
我觉得yuyan讲的是经验之谈,输出电压不高的大电流反激的变压器较难设计得很好.
普通结构铁氧磁芯的确很难做高;用FeSiAl环可以比较容易做。
/bbs/3733.html
回复:关于反激式开关电源效率的问题
提高开关电源效率的常见方法
开关电源的功耗包括由半导体开关、磁性元件和布线等的寄生电阻所产生的固定损耗以及进行开关操作时的开关
损耗。
对于固定损耗,由于它主要取决于元件自身的特性,因此需要通过元件技术的改进来予以抑制。
在磁性元件方
面,对于兼顾了集肤效应和邻近导线效应的低损耗绕线方法的研究由来已久。
为了降低源自变压器漏感的开关浪涌所
引起的开关损耗,人们开发出了具有浪涌能量再生功能的缓冲电路等新型电路技术。
以下是提高开关电源效率的电路
和系统方法:
(1)ZVS(零电压开关)、ZCS(零电流开关)等利用谐振开关来降低开关损耗的方法。
(2)运用以有源箝位电路为代表的边缘谐振(Edge Resonance)来降低开关损耗。
(3)通过延展开关元件的导通时间以抑制峰值电流的方法来减少固定损耗。
(4)在低电压大电流的场合通过改善同步整流电路的方法来减少固定损耗。
(5)利用转换器的并联结构来减少固定损耗。
其中,第一种方法对于降低开关损耗极为有效,但问题是因峰值电流和峰值电压所导致的固定损耗将会增加。
第
二种方法是为解决该问题而开发的有源缓冲器(Active Snubber),是一种极为实用的ZVS方式;但是,由轻负载条件
下的无功电流所引发的效率下降问题却是其一大缺陷。
第三种方法中,采用抽头电感器(Tap Inductor)的方式是比
较有效的,它能够应付由漏感所引起的浪涌现象。
关于第四种方法,两段式结构是实现同步整流电路高效工作的方法
之一,它采用接近0.5的固定时间比率(Time Ratio),并由前段的转换器来进行输出电压控制。
它一反“两段式结构
将导致效率下降”这一传统思维模式,在低电压大电流的场合非常有效。
至于第五种方法,既可将整个转换器电路进
行并联,也可像电流倍增器(Current Doubler)那样部分采用并联结构。
下面将对利用转换器的并联操作所实现的效
率提升情况进行简要阐述。