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大功率开关电源的优势在哪,它的耗能又是如何的?

作者:南京中能动力设备 发布时间:2020-03-19 17:06 浏览量:

  大功率开关电源产品广泛应用于新能源、工业自动化控制、军工科研、通讯电力等领域, 其性能指标都有严格的测试要求。下面就让中能动力来讲讲它的优势与耗能方面的知识吧!

大功率开关电源的优势

  1、功耗小,效率高。

  在大功率开关电源电路中,晶体管V在激励信号的激励下,它交替地工作在导通-截止和截止-导通的开关状态,转换速度很快,频率一般为50kHz左右,在一些技术先进的国家,可以做到几百或者近1000kHz.这使得开关晶体管V的功耗很小,电源的效率可以大幅度地提高,其效率可达到80%.

  2、体积小,重量轻。

  从大功率开关电源的原理框图可以清楚地看到这里没有采用笨重的工频变压器。由于调整管V上的耗散功率大幅度降低后,又省去了较大的散热片。由于这两方面原因,所以大功率开关电源的体积小,重量轻。

  3、稳压范围宽

  从大功率开关电源的输出电压是由激励信号的占空比来调节的,输入信号电压的变化可以通过调频或调宽来进行补偿。这样,在工频电网电压变化较大时,它仍能够保证有较稳定的输出电压。所以开关电源的稳压范围很宽,稳压效果很好。

  此外,改变占空比的方法有脉宽调制型和频率调制型两种。大功率开关电源不仅具有稳压范围宽的优点,而且实现稳压的方法也较多,设计人员可以根据实际应用的要求,灵活地选用各种类型的开关电源。

大功率开关电源耗能分析

  1、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导通损耗。

  2、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、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。

提高开关电源待机效率的方法

  根据损耗分析可知,切断启动电阻,降低开关频率,减小开关次数可减小待机损耗,提高待机效率。具体的方法有:降低时钟频率;由高频工作模式切换至低频工作模式,如准谐振模式(QuasiResonant,QR)切换至脉宽调制(PulseWidthModulation,PWM),脉宽调制切换至脉冲频率调制(PulseFrequencyModulation,PFM;可控脉冲模式(BurstMode)。

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