Wat zijn de verliezen in de schakelende voeding?
Het belangrijkste verlies binnen de schakelende voeding Om de efficiëntie van de schakelende voeding te verbeteren, is het nodig om verschillende verliezen te onderscheiden en grofweg te schatten. Het interne verlies van schakelende voeding kan grofweg worden onderverdeeld in vier aspecten: schakelverlies, geleidingsverlies, bijkomend verlies en weerstandsverlies. Deze verliezen komen vaak samen voor in verliesgevende componenten en worden hieronder afzonderlijk besproken.
Verliezen in verband met stroomomschakeling
De aan/uit-schakelaar is een van de twee belangrijkste bronnen van verlies binnen een typische schakelende voeding. Verliezen kunnen grofweg in twee delen worden verdeeld: geleidingsverliezen en schakelverliezen. Geleidingsverlies is het verlies wanneer de aan/uit-schakelaar zich in de geleidingstoestand bevindt nadat het vermogensapparaat is ingeschakeld en de aandrijf- en schakelgolfvormen zijn gestabiliseerd; schakelverlies treedt op wanneer de aan / uit-schakelaar wordt aangedreven en een nieuwe werkstatus binnengaat, rij- en schakelverlies wanneer de golfvorm in overgang is. Deze fasen en hun golfvormen worden weergegeven in figuur 1.
Het geleidingsverlies kan worden gemeten door het product van de spanning over de schakelaar en de huidige golfvorm. Deze golfvormen zijn bij benadering lineair en het vermogensverlies tijdens geleiding wordt gegeven door vergelijking (1).
Een typische benadering om dit verlies te beheersen, is het minimaliseren van de spanningsval tijdens de geleidingsperiode van de stroomschakelaar. Om dit doel te bereiken, moet de ontwerper de schakelaar in verzadiging laten werken. Deze voorwaarden worden gegeven door vergelijking (2a) en vergelijking (2b), via de basis- of poortoverstroomaandrijving, zorgen ervoor dat de collector- of afvoerstroom wordt geregeld door externe componenten in plaats van door de stroomschakelaar zelf.
Schakelverliezen tijdens overgangen van vermogensschakeling zijn complexer, met zowel hun eigen factoren als de effecten van gerelateerde componenten. Verliesgerelateerde golfvormen kunnen alleen worden waargenomen met een oscilloscoop die is aangesloten op het drain-source (collector-emitter)-uiteinde van de spanningssonde, en de AC-stroomsonde kan de drain- of collectorstroom meten. Bij het meten van het verlies op elk schakelmoment moet een afgeschermde sonde met korte kabel worden gebruikt, omdat elke lengte van de niet-afgeschermde draad ruis van andere stroombronnen kan introduceren en dus de werkelijke golfvorm niet nauwkeurig kan weergeven. Zodra een goede golfvorm is verkregen, kan het gebied dat door deze twee curven wordt omsloten, grofweg worden berekend door de eenvoudige methode van het optellen van driehoeken en rechthoeken. Inschakelverlies kan worden berekend met formule (3).
Dit resultaat is alleen de verlieswaarde tijdens de inschakelperiode van de aan/uit-schakelaar, plus de uitschakel- en geleidingsverliezen om de totale verlieswaarde tijdens de schakelperiode te krijgen.
Verliezen in verband met de uitgangsgelijkrichter
In het totale verlies binnen een typische niet-synchrone gelijkrichter schakelende voeding, is het verlies van de uitgangsgelijkrichter verantwoordelijk voor 40 procent -65 procent van het totale verlies. Het is dus erg belangrijk om dit gedeelte te begrijpen. In figuur 2 kunt u de golfvormen zien die zijn gekoppeld aan de uitgangsgelijkrichter.
