Hoe de efficiëntie van schakelende voeding te verbeteren
Het stroomverbruik van een schakelende voeding bestaat uit vaste verliezen als gevolg van parasitaire weerstanden van halfgeleiderschakelaars, magnetische componenten, bedrading enz., en schakelverliezen tijdens schakelhandelingen. Vaste verliezen zijn voornamelijk afhankelijk van de kenmerken van de componenten zelf en moeten daarom worden onderdrukt door verbeteringen in de componenttechnologie. In het geval van magnetische componenten wordt al lange tijd onderzoek gedaan naar verliesarme wikkelmethoden die rekening houden met zowel het huideffect als het aangrenzende draadeffect. Om schakelverliezen veroorzaakt door schakelpieken afkomstig van de lekinductie van transformatoren te verminderen, zijn nieuwe circuittechnologieën ontwikkeld, zoals buffercircuits met regeneratie van piekenergie. Hieronder volgen circuits en systeemmethoden voor het verbeteren van de efficiëntie van schakelende voedingen.
(1) ZVS (Zero Voltage Switching), ZCS (Zero Current Switching) en andere methoden die resonant schakelen gebruiken om schakelverliezen te verminderen.
(2) Vermindering van schakelverliezen door gebruik te maken van Edge ResONance, weergegeven door actieve klemcircuits.
(3) Vaste verliezen worden verminderd door de aan-tijd van het schakelelement te verlengen om de piekstroom te onderdrukken.
(4) Het verminderen van vaste verliezen door het verbeteren van synchrone gelijkrichtcircuits voor toepassingen met lage spanning en hoge stroomsterkte.
(5) Vermindering van het vaste verlies door gebruik te maken van de parallelle structuur van de omzetter.
De eerste methode is uiterst effectief in het verminderen van schakelverliezen, maar het probleem is dat de vaste verliezen als gevolg van piekstroom en piekspanning zullen toenemen. De tweede methode is ontwikkeld om het probleem van actieve snubber (Active Snubber) op te lossen en is een uiterst praktische ZVS-methode; echter, door de omstandigheden van lichte belasting van de. De achteruitgang van de efficiëntie veroorzaakt door de reactieve stroom onder omstandigheden van lichte belasting is echter een van de belangrijkste nadelen. Bij de derde methode is het gebruik van TapInductor (TapInductor) effectiever, deze kan omgaan met de lekstroom die wordt veroorzaakt door de lekstroom. De derde methode, de TapInductor-methode, is effectiever en kan omgaan met het piekverschijnsel dat wordt veroorzaakt door lekinductie. Wat de vierde methode betreft: de tweetrapsstructuur is een van de manieren om een efficiënte werking van synchrone gelijkrichtcircuits te bereiken. De tweetrapsstructuur is een van de manieren om een efficiënte werking van een synchrone gelijkrichterschakeling te bereiken, met behulp van een vaste tijdsverhouding dichtbij 0.5 en uitgangsspanningsregeling door de omzetter in de voortrap. Het druist in tegen de conventionele wijsheid dat een tweetrapsstructuur zal leiden tot een afname van de efficiëntie. Deze traditionele manier van denken is bij lage spanning en hoge stroomsterktes zeer effectief. Wat betreft de vijfde methode: ofwel het hele convertorcircuit kan parallel worden geschakeld, of als een stroomvermenigvuldiger. Wat de vijfde methode betreft, kan het hele convertercircuit parallel worden geschakeld, of kan een deel ervan parallel worden geschakeld, zoals in het geval van de Current Doubler Korte beschrijving van de efficiëntiewinsten die worden behaald door de parallelle werking van de omzetter. Hierna volgt een korte beschrijving van de efficiëntiewinsten die worden behaald door de parallelle werking van de omzetter.
