小吸收,大作用 —— PoE供電效率提升法寶!
發布時間:2022-04-06 來源:MPS 責任編輯:wenwei
【導讀】如今,反激變換器在PoE供電場合被普遍采用。但是,你還在為提高PoE供電效率而發愁嗎?輕小化是MPS公司電源產品追求的目標,提高開關頻率可以減小電感、電容等元件的體積。但是隨著開關頻率的提高,開關損耗越來越成為效率提升的障礙。
今天,小編帶大家扒一扒開關損耗的罪魁禍首:
開關器件關斷時刻的電壓尖峰和開通時刻的振鈴
01 電壓尖峰
開kai關guan器qi件jian關guan斷duan時shi刻ke的de電dian壓ya尖jian峰feng主zhu要yao是shi由you電dian感gan續xu流liu引yin起qi的de,其qi中zhong電dian感gan主zhu要yao來lai自zi於yu變bian壓ya器qi初chu級ji漏lou感gan和he和he線xian路lu中zhong的de分fen布bu電dian感gan,而er電dian壓ya尖jian峰feng正zheng是shi由you初chu級ji漏lou感gan的de能neng量liang泄xie放fang,最zui終zhong將jiang開kai關guan器qi件jian源yuan漏lou間jian的de結jie電dian壓ya衝chong高gao而er引yin起qi的de。
02振鈴
開kai關guan器qi件jian開kai通tong時shi刻ke的de振zhen鈴ling是shi由you電dian容rong和he等deng效xiao電dian感gan的de諧xie振zhen產chan生sheng的de,電dian容rong是shi開kai關guan器qi件jian的de結jie電dian容rong,電dian感gan主zhu要yao是shi初chu級ji側ce的de勵li磁ci電dian感gan,開kai關guan器qi件jian的de結jie電dian壓ya在zai諧xie振zhen狀zhuang態tai下xia會hui不bu停ting地di變bian化hua,因yin而er在zai不bu同tong的de開kai通tong時shi刻ke損sun耗hao也ye不bu同tong,通tong常chang在zai較jiao低di電dian壓ya下xia開kai通tong損sun耗hao也ye會hui較jiao低di。當dang然ran,針zhen對dui開kai通tong損sun耗hao也ye常chang采cai用yong零ling電dian壓ya開kai關guan(ZVS)和零電流開關(ZCS)技術。
普通PD+DCDC芯片大多采用反激變換器做隔離電源,常規的RCD吸收電路把漏感能量消耗在電阻R上。消耗的能量越多,開關管的電壓應力就越低,但也影響了整個變換器的效率。因此常規的RCD吸收總存在著開關管電壓應力與整個變換器效率之間的矛盾。
圖注:采用RCD吸收電路的反激變換器波形
MP8009是MPS最新開發的PD+DCDC芯片,內部Pass Device僅為0.48 ohm,整體效率更好,集成度更高,而且支持802.3af/at協議和PSR、SSR、正激、反激等多種拓撲結構,同時可支持有源鉗位吸收電路。
圖注:MP8009有源鉗位PSR反激電路
圖注:MP8009有源鉗位PSR反激電路板
Q: 何為有源鉗位吸收電路呢?
A: 相比於RCD吸xi收shou電dian路lu,有you源yuan鉗qian位wei吸xi收shou並bing不bu需xu要yao電dian阻zu來lai消xiao耗hao能neng量liang,而er是shi在zai開kai關guan器qi件jian關guan斷duan後hou,開kai啟qi有you源yuan鉗qian位wei電dian路lu,此ci時shi鉗qian位wei電dian容rong與yu初chu級ji側ce漏lou感gan形xing成cheng諧xie振zhen,在zai諧xie振zhen的de前qian半ban周zhou期qi吸xi收shou並bing存cun儲chu漏lou感gan能neng量liang,在zai後hou半ban周zhou期qi會hui將jiang漏lou感gan能neng量liang傳chuan遞di至zhi輸shu出chu端duan。因yin此ci有you效xiao地di減jian少shao了le損sun耗hao,提ti高gao了le變bian換huan器qi效xiao率lv。
另外,它也大大地降低了開關管的電壓應力,最終在電壓應力和傳輸效率之間取得最為理想的平衡。
圖注:MP8009有源鉗位反激變換器波形
圖注:MP8009有源鉗位反激變換器的效率曲線
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