Які втрати всередині імпульсного джерела живлення?
Основні втрати всередині імпульсного джерела живлення Для підвищення ефективності імпульсного джерела живлення необхідно розрізняти і приблизно оцінювати різні втрати. Внутрішні втрати імпульсного джерела живлення можна грубо розділити на чотири аспекти: втрати на комутацію, втрати провідності, додаткові втрати та втрати опору. Ці втрати часто відбуваються разом у компонентах із втратами та обговорюються окремо нижче.
Втрати, пов'язані з перемиканням живлення
Вимикач живлення є одним із двох основних джерел втрат у типовому імпульсному джерелі живлення. Втрати в основному можна розділити на дві частини: втрати на провідність і втрати на комутацію. Втрата провідності — це втрата, коли перемикач живлення перебуває в стані провідності після того, як пристрій живлення було ввімкнено та форми хвилі керування та перемикання стабілізовані; втрата перемикання виникає, коли перемикач живлення приводиться в дію та переходить у новий робочий стан, втрата керування та перемикання, коли форма сигналу перебуває в переході. Ці фази та їхні форми сигналів показані на малюнку 1.
Втрати провідності можна виміряти добутком напруги на перемикачі та форми струму. Ці сигнали є приблизно лінійними, а втрата потужності під час провідності визначається рівнянням (1).
Типовий підхід до контролю за цією втратою полягає в мінімізації падіння напруги протягом періоду провідності вимикача живлення. Щоб досягти цієї мети, дизайнер повинен змусити перемикач працювати в режимі насичення. Ці умови, задані рівнянням (2a) і рівнянням (2b), через привід перевантаження по струму бази або затвора гарантують, що струм колектора або стоку контролюється зовнішніми компонентами, а не самим вимикачем живлення.
Втрати на перемикання під час перемикання потужності є більш складними, мають як власні фактори, так і вплив пов’язаних компонентів. Форми сигналів, пов’язані з втратами, можна спостерігати лише за допомогою осцилографа, підключеного до кінця джерела стоку (колектор-емітер) датчика напруги, а датчик струму змінного струму може вимірювати струм стоку або колектора. Під час вимірювання втрат у кожен момент перемикання необхідно використовувати екранований пробник з коротким виведенням, тому що будь-яка довжина неекранованого дроту може викликати шум від інших джерел живлення, і, отже, не може точно відобразити реальну форму сигналу. Після того, як буде отримана хороша форма сигналу, площа, обмежена цими двома кривими, може бути приблизно обчислена простим методом підсумовування трикутників і прямокутників. Втрати при включенні можна розрахувати за формулою (3).
Цей результат є лише значенням втрат під час періоду вмикання перемикача живлення плюс втрати на вимкнення та провідність, щоб отримати загальне значення втрат протягом періоду перемикання.
Втрати, пов'язані з вихідним випрямлячем
У загальних втратах у типовому імпульсному джерелі живлення несинхронного випрямляча втрати вихідного випрямляча становлять 40 відсотків -65 відсотків загальних втрат. Тому розуміння цього розділу дуже важливо. На малюнку 2 можна побачити форми сигналів, пов’язані з вихідним випрямлячем.
