深入分析開關(guān)損耗的改善辦法

關(guān)于開關(guān)電源的損耗問題一直困擾著無數(shù)工程師，結(jié)合電路來深入分析下開關(guān)損耗的改善辦法。

輸入部分損耗

1、脈沖電流造成的共模電感T的內(nèi)阻損耗加大

適當(dāng)設(shè)計共模電感，包括線徑和匝數(shù)

2、放電電阻上的損耗

在符合安規(guī)的前提下加大放電電阻的組織

3、熱敏電阻上的損耗

在符合其他指標(biāo)的前提下減小熱敏電阻的阻值

啟動損耗

普通的啟動方法，開關(guān)電源啟動后啟動電阻回路未切斷，此損耗持續(xù)存在。

改善方法：恒流啟動方式啟動，啟動完成后關(guān)閉啟動電路降低損耗。

與開關(guān)電源工作相關(guān)的損耗

鉗位電路損耗

有放電電阻存在，mos開關(guān)管每次開關(guān)都會產(chǎn)生放電損耗。

改善方法：用TVS鉗位如下圖，可免除電阻放電損耗（注意：此處只能降低電阻放電損耗，漏感能量引起的尖峰損耗是不能避免的）

當(dāng)然最根本的改善辦法是，降低變壓器漏感。

供電繞組的損耗

電源芯片是需要一定的電流和電壓進行工作的，如果Vcc供電電壓越高損耗越大。

改善方法：由于IC內(nèi)部消耗的電流是不變的，在保證芯片能在安全工作電壓區(qū)間的前提下盡量降低Vcc供電電壓！

變壓器的損耗

由于待機時有效工作頻率很低，并且一般限流點很小，磁通變化小，磁芯損耗很小，對待機影響不大，但繞組損耗是不可忽略的。

繞組的層與層之間的分布電容的充放電損耗(分布電容在開關(guān)MOS管關(guān)斷時充電，在開關(guān)MOS管開通時放電引起的損耗。）

當(dāng)測試mos管電流波形時，剛開啟的時候有個電流尖峰主要由變壓器分布電容引起。

改善方法:在繞組層與層之間加絕緣膠帶，來減少層間分布電容。

開關(guān)管MOSFET上的損耗

mos損耗包括：導(dǎo)通損耗，開關(guān)損耗，驅(qū)動損耗。其中在待機狀態(tài)下最大的損耗就是開關(guān)損耗。

改善辦法：降低開關(guān)頻率、使用變頻芯片甚至跳頻芯片（在空載或很輕負載的情況下芯片進入間歇式振蕩）

整流管上的吸收損耗

輸出整流管上的結(jié)電容與整流管的吸收電容在開關(guān)狀態(tài)下引起的尖峰電流反射到原邊回路上，引起的開關(guān)損耗。另外還有吸收電路上的電阻充放電引起的損耗。

改善方法：在其他指標(biāo)允許的前提下盡量降低吸收電容的容值，降低吸收電阻的阻值。

當(dāng)然還有整流管上的開關(guān)損耗、導(dǎo)通損耗和反向恢復(fù)損耗，這應(yīng)該在允許的情況下盡量選擇導(dǎo)通壓降低和反向恢復(fù)時間短的二極管。

輸出反饋電路的損耗

通過上述電路的分析想必大家對開關(guān)電源“待機功耗”的改善方法也掌握的差不多了，但是要透徹了解開關(guān)電源，還要深入實踐，并且還要有一套行之有效的學(xué)習(xí)研發(fā)方式。