【電源設計小貼士11】:解決電源電路損耗問題
發布時間:2013-02-01 責任編輯:hedyxing
【導讀】您(nin)是(shi)否(fou)曾(zeng)詳(xiang)細(xi)計(ji)算(suan)過(guo)設(she)計(ji)中(zhong)的(de)預(yu)計(ji)組(zu)件(jian)損(sun)耗(hao),結(jie)果(guo)卻(que)發(fa)現(xian)與(yu)實(shi)驗(yan)室(shi)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)有(you)較(jiao)大(da)出(chu)入(ru)呢(ne)?本(ben)文(wen)介(jie)紹(shao)一(yi)種(zhong)簡(jian)便(bian)方(fang)法(fa),以(yi)幫(bang)助(zhu)您(nin)消(xiao)除(chu)計(ji)算(suan)結(jie)果(guo)與(yu)實(shi)際(ji)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)之(zhi)間(jian)的(de)差(cha)異(yi)。
該方法基於泰勒級數展開式,其中規定(在賦予一定自由條件下)任何函數都可分解成一個多項式,如下所示:
如果意識到電源損耗與輸出電流相關(可用輸出電流替換 X),那麼係數項就能很好地與不同來源的電源功率損耗聯係起來。例如,ao 代表諸如柵極驅動、偏壓電源和磁芯的固定開銷損耗以及功率晶體管 Coss 充電與放電之類的損耗。這些損耗與輸出電流無關。第二項相關聯的損耗 a1 直接與輸出電流相關,其典型表現為輸出二極管損耗和開關損耗。在輸出二極管中,大多數損耗是由於結電壓引起的,因此損耗會隨著輸出電流成比例地增加。
類似地,開關損耗可通過輸出電流關聯項與某些固定電壓的乘積近似得出。第三項很容易被識別為傳導損耗。其典型表現為 FET 電阻、磁性布線電阻和互聯電阻中的損耗。高階項可能在計算非線性損耗(如磁芯損耗)時有用。隻有在考慮前三項情況下才能得出有用結果。
計算三項係數的一種方法是測量三個工作點的損耗並成矩陣求解結果。如果損耗測量結果其中一項是在無負載的工況下得到(即所有損耗均等於第一項係數 a0),那麼就能簡化該解決方法。隨後問題簡化至容易求解的兩個方程式和兩個未知數。一旦計算出係數,即可構建出類似於圖 1、顯(xian)示(shi)三(san)種(zhong)損(sun)耗(hao)類(lei)型(xing)的(de)損(sun)耗(hao)曲(qu)線(xian)。該(gai)曲(qu)線(xian)在(zai)消(xiao)除(chu)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)和(he)計(ji)算(suan)結(jie)果(guo)之(zhi)間(jian)的(de)偏(pian)差(cha)時(shi)大(da)有(you)用(yong)處(chu),並(bing)且(qie)有(you)助(zhu)於(yu)確(que)定(ding)能(neng)夠(gou)提(ti)高(gao)效(xiao)率(lv)的(de)潛(qian)在(zai)區(qu)域(yu)。例(li)如(ru),在(zai)滿(man)負(fu)載(zai)工(gong)況(kuang)下(xia),圖(tu) 1 中的損耗主要為傳導損耗。為了提高效率,就需要降低 FET 電阻、電感電阻和互聯電阻。

圖1:功率損耗組件與二次項係數相匹配
實際損耗與三項式之間的相關性非常好。圖 2 duitongbujiangyawenyaqideceliangshujuyuquxianniheshujujinxingleduibi。womenzhidao,zaijiyuqiujiesangelianlifangchengzudequxianshangjiangcunzaisangezhonghedian。duiyuquxiandeshengyubufen,lianggequxianzhijiandechayixiaoyu2%。由於工作模式(如連續或非連續)不同、脈mai衝chong跳tiao頻pin或huo變bian頻pin運yun行xing等deng原yuan因yin,其qi他ta類lei型xing的de電dian源yuan可ke能neng很hen難nan以yi如ru此ci匹pi配pei。這zhe種zhong方fang法fa並bing非fei絕jue對dui可ke靠kao,但dan是shi有you助zhu於yu電dian源yuan設she計ji人ren員yuan理li解jie實shi際ji電dian路lu損sun耗hao情qing況kuang。

圖2 前三個損耗項提供了與測量值良好的相關性
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 築基AI4S:摩爾線程全功能GPU加速中國生命科學自主生態
- 一秒檢測,成本降至萬分之一,光引科技把幾十萬的台式光譜儀“搬”到了手腕上
- AI服務器電源機櫃Power Rack HVDC MW級測試方案
- 突破工藝邊界,奎芯科技LPDDR5X IP矽驗證通過,速率達9600Mbps
- 通過直接、準確、自動測量超低範圍的氯殘留來推動反滲透膜保護
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
微波功率管
微波開關
微波連接器
微波器件
微波三極管
微波振蕩器
微電機
微調電容
微動開關
微蜂窩
位置傳感器
溫度保險絲
溫度傳感器
溫控開關
溫控可控矽
聞泰
穩壓電源
穩壓二極管
穩壓管
無焊端子
無線充電
無線監控
無源濾波器
五金工具
物聯網
顯示模塊
顯微鏡結構
線圈
線繞電位器
線繞電阻



