di conduzione e di commutazione perdita di commutazione del convertitore

[dennislau]

Tipicamente, l'efficienza del convertitore di commutazione sono Väring con corrente di carico.Alla luce loac attuale, l'efficienza è scarsa.Ma a maggior corrente di carico, il efficenecy sta migliorando.Infine, quando si avvicina il carico massimo di corrente, l'efficienza è sempre povero di nuovo.C'è qualcuno che mi dica la ragione di questo?E, qualcuno potrebbe dirmi come calcolare la conduzione e la perdita di commutazione nei convertitori swithcing?E tutti i riferimenti / carta suggerito?Grazie.

 

[VVV]

Tutti i circuiti bisogno di un po di potenza e si avvarrà di alcuni attuali (corrente a riposo) anche quando il P / S non produce alcun output corrente.Pensare l'oscillatore, amplificatore di errore, di riferimento, ecc Tutte queste parti bisogno di qualche corrente per funzionare.Ciò si traduce in perdita di potenza, che non contribuisce nulla a potenza di uscita.

Quando l'alimentazione è operativo a basso carico, le correnti di quiescenza iniziano a rappresentare una quota significativa della potenza totale, quindi le gocce di efficienza complessiva.

Ad alta potenza, è possibile per l'efficienza a goccia (anche se non sempre), perché le perdite non variano linearmente con la corrente.Prendiamo ad esempio l'output choke, il cui resistcance produrrà una perdita di potenza che è proporzionale al quadrato della corrente.Che renderà lo starter non perdere il potere-lineare con la corrente di uscita.Se la resistenza è tale che, al corrente massima in uscita queste perdite diventano una parte significativa della potenza di uscita, quindi l'efficienza cadrà.
Un caso simile è quello del MOSFET, le cui perdite di conduzione variano con il quadrato della corrente RMS attraverso di loro.Ancora una volta, questa è una non-linearità che può tradursi in termini di efficienza sono diminuite.Anche l'ESR delle calotte produrrà perdite che aumentano con il quadrato delle correnti RMS attraverso di essi, sono superiori alle correnti più elevati di produzione.

È possibile progettare un P / S la cui efficacia è al suo apice alla massima potenza di uscita.
In genere, tuttavia, come progettista si calcolano le perdite, sulla base delle correnti calcolato / tensioni, e selezionare i componenti adeguati, in modo da soddisfare i requisiti minimi di rendimento a piena potenza.(Si noti che anche se le gocce efficieny, deve ancora essere al di sopra del minimo indicato).Così, in questo modo è possibile compromesso e scegliere un transistor a prezzi inferiori o starter per esempio (il costo è anche un parametro di progettazione), con un più alto RDSON o resitance DC, rispettivamente, sapendo che si tradurrà in una minore efficienza alla corrente massima, fino a quando si incontrano i minimi di efficienza.

Perdite di conduzione è fatto, naturalmente, per ciascuna parte, moltiplicando la sua resistenza con il quadrato della corrente RMS tramite il dispositivo.Le perdite di commutazione sono un po 'più complicato, ma in sostanza di integrare la perdita di potenza per tutta la durata dell'intervallo di commutazione, assumendo la corrente e tensione tra i dispositivi di commutazione varia linearmente.L'intervallo di commutazione è stabilito da voi, tenendo conto di altri fattori, come ad esempio a disposizione dell'unità corrente vs capacitivi di ingresso (per i MOSFET, per esempio).Formule approssimative sono disponibili.

Un buon libro è Abramo I. Pressman 's "Switch-suplies potere mode".Si può anche andare a siti web, come ad esempio ON Semi, nazionale, Linear Tech, o TI e cercare suggerimenti per la progettazione.
Sul sito web di TI si possono trovare i Seminari Unitrode, che contengono molte equazioni di progetto.Provare per SEM1200 esempio, a guardare il convertitore di 140W.
http://focus.ti.com/docs/training/catalog/events/event.jhtml?sku=SEM401011&section=Overview

 

[dennislau]

Grazie VVV.

Come lei ha detto, le perdite di conduzione e la perdita di commutazione sono non-lineari che causano il calo di efficienza non-lineare.Ho un follow-up questione, potrei dire, a lume di corrente di carico, le perdite di commutazione è in posizione dominante rispetto alla losss di conduzione.Mentre la situazione ad alta corrente di carico, la perdita di conduzione è dominante in questo caso.E, di conseguenza, vi è un punto ottimale tra questi due casi.Non è vero?Se sì, è vero per tutti i diversi tipi di convertitori switching, come la modalità PWM e PFM?

 

[VVV]

In linea di principio, sì, questo è il caso.

C'è un altro fattore che non ho menzionato: le perdite di unità cancello.Questo potere è semplicemente necessaria per passare il MOSFET capacità di ingresso.Per un tipo PWM regolare, questo è essenzialmente costante, indipendentemente dalla corrente di uscita, dal momento che la capacità non cambia molto.

Le perdite di commutazione diminuirà a basso carico, in quanto la diminuzione delle correnti, integrando così il potere sui risultati di commutazione intervallo di perdita di potenza in meno.Tuttavia, con PWM, perdite swithing può rappresentare una quota significativa quando il convertitore opera a basso carico.

Questi due fattori hanno portato allo sviluppo della PFM, in cui il convertitore diminuisce drasticamente la frequenza effettiva di funzionamento a basso carico, riducendo in tal modo sia le perdite di unità cancello e le perdite di commutazione.Accoppiato con una bassa corrente di riposo, il risultato è un miglioramento di efficienza piuttosto drammatica per i carichi leggeri.
Quindi, per rispondere alla tua domanda, sì, è vero in generale per tutte le topologie, ma analizzando la fonte di perdite, nuove tecniche sono state sviluppate che lo rendono meno vero.Prendere la PFM: perdite più a basso carico sono dovute a correnti di riposo, non più le perdite di commutazione o le perdite di unità cancello.

 

[dennislau]

I get it.

Grazie VVV.