欢迎讨论：如何提高开关电源的效率？

只看该作者 · 2007-5-10 18:31

本人第一次做开关电源，现在发现提高开关电源的效率很困难。没有什么方向。请各位随意发表自己对该方面的看法。谢谢！

3万 · 2007-5-10 22:42

举个例子：变压器有损耗，分铜损和铁损。铜损和铁损有一种降下来或都降下来，效率一定提高。谁都知道，要降低铜损可以加大线径，要降低铁损可以减少工作磁通密度，但这样做，变压器体积重量成本一定增加。
要在不增加体积重量的条件下提高效率，只能用比铁氧体更好的磁材料做铁心。这样的材料有没有？当然有，飞机上的开关电源就不用铁氧体磁心，不过那个价格一般不能接受。
所以单纯谈提高开关电源的效率并无多大意义。设计者的功夫，是在诸多相互矛盾的要求中取得平衡。

只看该作者 · 2007-5-11 08:18

要参考外围电路,找出瓶颈.

只看该作者 · 2007-5-11 15:18

3万 · 2007-5-12 03:14

同样的元器件以及变压器材料，工作频率越高，开关电源的效率一般越低。
即以开关电源的变压器而论，频率高了，铁心的涡流损失必大，磁滞损失与频率成正比，也是变大。以功率管而论，频率高了，处于线性状态的时间所占比例也变大，功率管的功耗变大。
提高工作频率的好处是变压器铁心可以小一些，绕组匝数可以少一些，当然变压器体积重量都会变小，但效率可未必提高。

只看该作者 · 2007-5-14 21:09

不知是否太高了？在实际测量中，发现次级输出整流二极管的发热量很大，温升很高，到达80—90度。如用同步整流技术能否降低功耗？

3万 · 2007-5-14 22:13

但对不同输出电压电流的电源，提高的幅度大不相同。低电压大电流输出的电源提高得多，高电压小电流输出的电源提高得就很有限。如果是比方说最大100V2A输出的电源，用同步整流就是得不偿失，因为同步整流电路复杂，元器件成本高。

只看该作者 · 2007-5-15 17:15

要使变压器输出更大的功率，我们希望在电压一定的情况下，圈数要尽可能的少、导线尽可能的粗。这样才有利于提供较大的电流，输出更大的功率。前者需要较大的磁芯截面积，后者要求较大的磁芯窗口面积。因此要获得较大的输出功率磁芯尺寸必须够大才行。

变压器初级绕组的圈数可用下式来算：
N = k *10^5 * U /(f *Ae* Bmax )

k 为最大导通时间与周期之比，通常取k=0.4；
U 是初级绕组输入电压（V），（近似等于直流输入电压)；
f 是变压器的工作频率（KHZ）；
Ae 是磁芯的截面积（cm2）；
Bmax 是允许的磁通密度最大变化幅度（G）。

因此，在一定电压下，增大截面积Ae、提高工作频率f和选择更大的峰值磁通密度Bmax，都有利于减少圈数，提高输出功率。但是，磁芯的损耗（铁损）是按Bmax的2.7次幂和f的1.7次幂呈指数增长的，Bmax还受磁芯饱和的限制。因此，提高工作频率f和选择更大的峰值磁通密度Bmax都是有限度的。大多数适合做开关电源的铁氧体磁芯频率通常限制在10-50KHZ以内，Bmax限制在2000G（高斯）以内，一般取Bmax=1600G较为合适。因此，功率主要靠磁芯截面积Ae、其次靠工作频率f控制。

3万 · 2007-5-15 18:01

只看该作者 · 2007-5-18 16:43

脱不了开关电源的范畴,不要以为是军品了,就不得了,一帮设计师都不如我们好多民品电源厂家的设计师.

只看该作者 · 2007-5-18 22:58

效率合功率密度都不是重点，甚至在大部分应用中，功率密度根本就不是指标，至少不是主要的指标～
作为军品，为了可靠性，其他指标都是可以牺牲的，这就是军品和商业品的最大区别
军品设计师的任务是在保证技战术指标和规定成本的情况下设计出最可靠的产品，而不是设计电气指标最先进的产品～
很多时候，为了可靠性，成本都是可以牺牲的，实际上经常牺牲成本～
比如卫星二次电源，为了提高可靠性，就要求钽电容必须串联使用，于是同样的容量，要多用3个电容，商业级或工业级产品上有人干这种傻事吗？所以商业级或工业级产品从来就不计算MTBF，因为数据会非常难看～但军品的这个数据是不怕算的～

只看该作者 · 2007-5-25 18:46

只要一个笨办法有效，那么，这个办法就不是笨办法

只看该作者 · 2007-5-30 23:22

等待中！！！

只看该作者 · 2007-5-31 00:16

我是一个初学者对于提高开关电源的效率，我觉得提高占空比就可以了

只看该作者 · 2007-6-1 23:55

现在很多开关电源芯片都是固定开关频率的。在频率一定的情况下，根据负载大小的不同而自动调整占空比。实际上，开关管导通的时间越长，在其上所消耗的能量也就越大，所以一味地提高占空比是不会提高效率的。

而且，占空比太高的话有可能导致振荡，使电源工作不稳定。

只看该作者 · 2007-6-2 02:19

只看该作者 · 2007-6-3 11:01

在负载不同时，明显看到开关管的关断瞬间的振荡幅度不同。为什么会产生这种振荡呢？

3万 · 2007-6-3 11:04

目前好像还没有。
这个振荡是开关管关断时变压器的漏感和分布电容产生的阻尼振荡。

只看该作者 · 2007-6-3 11:29

在FLY_BACK拓扑下，更改输出电容的大小，会使电源对负载大小的响应不同。即对开关管的占空比的调整情况不同。这样的话，由于开关管占空比调整的情况不同了，觉得应该就会对整个电源的效率有一定的影响。可能影响很小，但不知理论上是否存在这样的影响？

3万 · 2007-6-3 11:42

欢迎讨论：如何提高开关电源的效率？

相关下载

相关帖子

提高开关电源的效率很容易，但要不影响其它指标就难了

这样问太模糊

同时尽可能的提升开关频率

楼上这位大概说反了

我现在用的片子的开关频率在350k

用同步整流当然可以提高效率

输出功率和磁芯尺寸的关系

黄兄：楼主是要提高效率，不是提高功率

飞机和卫星上的电源都用铁氧体!

军品电源讲究的是高可靠

有效办法

等待中！！！

欢迎讨论：如何提高开关电源的效率？

占空比的调整是根据负载变化的情况而变的

OK

能否有办法解决开关管关断振荡

“能否有办法解决开关管关断振荡”

输出电容的大小是否会影响效率？

输出电容大小对效率理论上应该没有影响

涓涓之细流

技术高手奖章

经常做客

无冕之王奖章

技术奇才奖章

缘定三生

精英会员奖章

欢快之小溪

以坛为家