微波EDA网,见证研发工程师的成长! 2025濠电姷鏁告慨鐑藉极閸涘﹥鍙忛柣鎴f閺嬩線鏌涘☉姗堟敾闁告瑥绻橀弻鐔虹磼閵忕姵鐏嶉梺绋块椤︻垶鈥﹂崸妤佸殝闂傚牊绋戦~宀€绱撴担鍝勭彙闁搞儜鍜佸晣闂佽瀛╃粙鎺曟懌闁诲繐娴氶崢濂告箒濠电姴锕ら幊搴㈢閹灔搴ㄥ炊瑜濋煬顒€鈹戦垾宕囧煟鐎规洜鍠栭、姗€鎮欏顔锯偓鎾⒒閸屾瑧顦﹂柟璇х節閹兘濡疯瀹曞弶鎱ㄥ璇蹭壕閻庢鍠栭…鐑藉极閹邦厼绶炲┑鐘插閸氬懘姊绘担鐟邦嚋缂佽鍊歌灋妞ゆ挾鍊e☉銏犵妞ゆ挾濮烽敍婊堟⒑缂佹ê濮﹂柛鎾寸懇瀹曟繈濡堕崱娆戭啎缂佺虎鍙冮ˉ鎾跺姬閳ь剟鎮楀▓鍨灈妞ゎ厾鍏橀獮鍐閵堝懎绐涙繝鐢靛Т鐎氼喛鍊撮梻鍌氬€风粈渚€骞夐敓鐘茬闁糕剝绋戝婵囥亜閺冨倻鎽傞柛鐔锋噽缁辨捇宕掑顑藉亾閹间礁纾归柣鎴eГ閸ゅ嫰鏌ら幖浣规锭闁搞劍姊归妵鍕箻閸楃偟浠奸梺鎼炲妼閸婂潡寮诲☉銏╂晝闁挎繂妫涢ˇ銉╂⒑閽樺鏆熼柛鐘崇墵瀵寮撮悢铏诡啎闂佺粯鍔﹂崜姘舵偟閺囥垺鈷戠紒瀣儥閸庡繑淇婇锝囩疄鐎殿喛顕ч埥澶婎潩椤愶絽濯伴梻浣告啞閹稿棝鍩€椤掆偓鍗遍柛顐g箥濞撳鏌曢崼婵囧殗闁绘稒绮撻弻鐔煎礄閵堝棗顏�04闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻鐔兼⒒鐎靛壊妲紒鐐劤缂嶅﹪寮婚悢鍏尖拻閻庨潧澹婂Σ顔剧磼閹冣挃闁硅櫕鎹囬垾鏃堝礃椤忎礁浜鹃柨婵嗙凹缁ㄥジ鏌熼惂鍝ョМ闁哄矉缍侀、姗€鎮欓幖顓燁棧闂備線娼уΛ娆戞暜閹烘缍栨繝闈涱儐閺呮煡鏌涘☉鍗炲妞ゃ儲鑹鹃埞鎴炲箠闁稿﹥顨嗛幈銊╂倻閽樺锛涢梺缁樺姉閸庛倝宕戠€n喗鐓熸俊顖濆吹濠€浠嬫煃瑜滈崗娑氭濮橆剦鍤曢柟缁㈠枛椤懘鏌嶉埡浣告殲闁绘繃娲熷缁樻媴閽樺-鎾绘煥濮橆厹浜滈柨鏃囶嚙閺嬨倗绱掓潏銊︻棃鐎殿喗鎸虫慨鈧柍閿亾闁归绮换娑欐綇閸撗呅氬┑鐐叉嫅缁插潡寮灏栨闁靛骏绱曢崢閬嶆⒑閸濆嫬鏆婇柛瀣尰缁绘盯鎳犻鈧弸娑㈡煟濞戝崬娅嶇€殿喕绮欓、妯款槼闁哄懏绻堝娲濞戞艾顣哄┑鐐额嚋缁茶法鍒掗鐔风窞濠电姴瀛╃€靛矂姊洪棃娑氬婵☆偅绋掗弲鍫曟焼瀹ュ棛鍘遍柣搴秵閸撴瑦绂掗柆宥嗙厵妞ゆ洖妫涚弧鈧繝纰夌磿閸忔﹢宕洪敓鐘茬<婵犲﹤鍟粻娲⒒閸屾瑧顦﹂柟纰卞亜鐓ら柕濞炬櫅绾剧粯绻涢幋娆忕仼闁绘帒鐏氶妵鍕箳閸℃ぞ澹曟繝鐢靛Л閸嬫捇姊洪鈧粔鎾倿閸偁浜滈柟鍝勭Х閸忓矂鏌涢悢鍝ュ弨闁哄瞼鍠栧畷娆撳Χ閸℃浼�15闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻鐔兼⒒鐎靛壊妲紒鐐劤缂嶅﹪寮婚悢鍏尖拻閻庨潧澹婂Σ顔剧磼閹冣挃闁硅櫕鎹囬垾鏃堝礃椤忎礁浜鹃柨婵嗙凹缁ㄥジ鏌熼惂鍝ョМ闁哄矉缍侀、姗€鎮欓幖顓燁棧闂備線娼уΛ娆戞暜閹烘缍栨繝闈涱儐閺呮煡鏌涘☉鍗炲妞ゃ儲鑹鹃埞鎴炲箠闁稿﹥顨嗛幈銊╂倻閽樺锛涢梺缁樺姉閸庛倝宕戠€n喗鐓熸俊顖濆吹濠€浠嬫煃瑜滈崗娑氭濮橆剦鍤曢柟缁㈠枛椤懘鏌嶉埡浣告殲闁绘繃鐗犲缁樼瑹閳ь剟鍩€椤掑倸浠滈柤娲诲灡閺呭爼骞嶉鍓э紲濡炪倖娲栧Λ娑㈠礆娴煎瓨鎳氶柡宥庣亹瑜版帗鏅查柛顐ゅ櫏娴犫晛顪冮妶鍡樷拹婵炶尙鍠庨~蹇撁洪鍛画闂佽顔栭崰妤呭箟婵傚憡鈷戦柤濮愬€曢弸鍌炴煕鎼达絾鏆鐐插暙椤粓鍩€椤掑嫬鏄ラ柨鐔哄Т缁€鍐┿亜韫囨挻锛旂紒杈ㄧ叀濮婄粯鎷呴搹鐟扮闂佽崵鍠嗛崹钘夌暦閹达箑绠荤紓浣贯缚閸橀亶姊洪棃娴ㄥ綊宕曢幎钘夋槬闁挎繂娲犻崑鎾斥枔閸喗鐏堝銈庡弮閺€杈ㄧ┍婵犲洤绠瑰ù锝呮憸閸樻悂姊虹粙鎸庢拱闁活収鍠氶懞杈ㄧ鐎n偀鎷绘繛杈剧到閹虫瑨銇愰幒鎴濈彉濡炪倖甯掗崐濠氭儗濞嗘挻鐓欓弶鍫熷劤閻︽粓鏌℃担绋库偓鍧楀蓟閵娾晜鍋嗛柛灞剧☉椤忥拷 闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻鐔兼⒒鐎靛壊妲紒鐐劤缂嶅﹪寮婚悢鍏尖拻閻庨潧澹婂Σ顔剧磼閹冣挃闁硅櫕鎹囬垾鏃堝礃椤忎礁浜鹃柨婵嗙凹缁ㄥジ鏌熼惂鍝ョМ闁哄矉缍侀、姗€鎮欓幖顓燁棧闂備線娼уΛ娆戞暜閹烘缍栨繝闈涱儐閺呮煡鏌涘☉鍗炲妞ゃ儲鑹鹃埞鎴炲箠闁稿﹥顨嗛幈銊╂倻閽樺锛涢梺缁樺姉閸庛倝宕戠€n喗鐓熸俊顖濆吹濠€浠嬫煃瑜滈崗娑氭濮橆剦鍤曢柟缁㈠枛椤懘鏌eΟ鑽ゅ灩闁搞儯鍔庨崢閬嶆煟韫囨洖浠滃褌绮欓幃锟狀敍濮樿偐鍞甸柣鐔哥懃鐎氼厾绮堥埀顒勬⒑鐎圭媭娼愰柛銊ユ健閵嗕礁鈻庨幋鐘碉紲闂佽鍎虫晶搴g玻濡ゅ懏鈷掑ù锝呮啞閸熺偞銇勯鐐搭棦鐎规洘锕㈤弫鎰板幢濞嗗苯浜炬繛宸簼閸婂灚顨ラ悙鑼虎闁告梹纰嶇换娑㈡嚑椤掆偓閳诲牏鈧娲橀崹鍧楃嵁濮椻偓閹虫粓妫冨☉娆戔偓顓㈡⒒娴e憡鍟炴繛璇х畵瀹曟粌鈽夐姀鈩冩珫濠电偞鍨崹娲煕閹达附鐓曟繛鎴炃氶惇瀣箾閸喐绀€闁宠鍨块幃娆戞嫚瑜戦崥顐︽⒑鐠団€虫灆闁告濞婇妴浣割潩鐠鸿櫣鍔﹀銈嗗坊閸嬫捇鏌i敐鍥у幋鐎规洖銈稿鎾Ω閿旇姤鐝滄繝鐢靛О閸ㄧ厧鈻斿☉銏╂晞闁糕剝銇涢弸宥夋倶閻愮紟鎺楀绩娴犲鐓熸俊顖濇娴犳盯鏌¢崱蹇旀珔闁宠鍨块、娆撴嚍閵夈儱鏀俊銈囧Х閸嬫盯鏁冮妷銉殫闁告洦鍨扮粻娑欍亜閹烘垵浜扮紒閬嶄憾濮婄粯鎷呯粵瀣秷閻庤娲橀敃銏ゃ€佸鎰佹▌闂佸搫琚崝鎴炰繆閸洖骞㈤柡鍥╁Х閻i箖姊绘笟鈧ḿ褔鎮ч崱娆屽亾濮樼厧鐏︾€规洘顨呴悾婵嬪礋椤掑倸骞堟繝鐢靛仜濡鎹㈤幋位澶愬閳╁啫寮挎繝鐢靛Т閹冲繘顢旈悩鐢电<閺夊牄鍔岀粭鎺楁懚閿濆鐓犲┑顔藉姇閳ь兙鍊曞嵄妞ゆ帒瀚埛鎺懨归敐鍛殘鐟滅増甯楅弲婵嬫煏閸繃瀚呴柤鏉挎健濮婃椽顢楅埀顒傜矓閹绢喗鍊块柛顭戝亖娴滄粓鏌熼崫鍕ラ柛蹇撶焸閺屾盯鎮㈤崫銉ュ绩闂佸搫鐬奸崰鏍х暦濞嗘挸围闁糕剝顨忔导锟�婵犵數濮烽弫鍛婃叏閻戣棄鏋侀柛娑橈攻閸欏繘鏌i幋锝嗩棄闁哄绶氶弻娑樷槈濮楀牊鏁鹃梺鍛婄懃缁绘﹢寮婚敐澶婄闁挎繂妫Λ鍕⒑閸濆嫷鍎庣紒鑸靛哺瀵鎮㈤崗灏栨嫽闁诲酣娼ф竟濠偽i鍓х<闁诡垎鍐f寖缂備緡鍣崹鎶藉箲閵忕姭妲堥柕蹇曞Х椤撳搫鈹戦悙鍙夘棞缂佺粯甯楃粋鎺撱偅閸愨斁鎷虹紓浣割儐椤戞瑩宕曞澶嬬厱濠电姴鍟扮粻鐐碘偓娈垮枛椤嘲顕i幘顔藉亜闁惧繗顕栭崯搴ㄦ煟閻斿摜鐭婄紒澶屾嚀閻g兘顢涢悜鍡樻櫇闂佹寧妫佸Λ鍕焵椤掑啯纭鹃柍瑙勫灴閹晠宕f径濠庢П闂備焦濞婇弨閬嶅垂閸ф钃熼柣鏃囨閻瑩鏌熺粙鍨劉鐎规洖纾槐鎾存媴閸濆嫅锝夋煙缁嬫鐓煎┑锛勬暬瀹曠喖顢涘☉娆愮彆闂佽崵濮村ú鈺冧焊濞嗘劗顩锋い鏍ㄧ矌绾捐棄銆掑顒佹悙闁哄绋掗妵鍕敇閻樻彃骞嬮梺闈涙缁€渚€鍩ユ径鎰潊闁炽儲鏋奸崑鎾绘倻閼恒儱鈧敻鏌i姀銏☆仮闁荤喖鍋婇崵鏇㈡煙閹澘袚闁抽攱甯掗湁闁挎繂鐗婇鐘绘偨椤栨稓鈯曠紒缁樼洴瀹曪絾寰勭仦瑙f嫲闁诲氦顫夊ú姗€宕濆▎蹇曟殾闁绘垹鐡旈弫鍥ㄧ箾閹寸伝鍏肩珶閺囩偐鏀芥い鏃傜波缂傛岸鏌涚€n偅灏甸柍褜鍓氶悢顒勫箯閿燂拷
首页 > 硬件设计 > 电源设计 > 提高有功模式效率以满足“能源之星”要求

提高有功模式效率以满足“能源之星”要求

时间:02-04 来源:互联网 点击:

电器设备在关断或没有运行主要功能时,其耗电量被称为待机功耗。一个设备一整年下来的耗电量可达约8600Wh,若待机功耗能减小1W,就相当于1美元/年的能源成本。尽管待机功耗看似微不足道,但如果考虑到家庭里所有电子设备的累积效应,这个数目就很可观了。美国家庭在这方面的能源成本每年就高达30亿美元左右,占美国住宅总用电量的近7%。

例如,从图1所示的典型机顶盒(STB),我们可以看到整个系统里有许多子电路。其中,AC/DC适配器采用AC电力线输入,然后输出一个DC电压,为红色框里的STB供电。STB还包含了一个DC/DC 功率部件,可把AC/DC电源输出的DC电压转换为众多更低的电压,供数字处理器和不同外设的连接所用。

闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻鐔兼⒒鐎靛壊妲紒鐐劤缂嶅﹪寮婚悢鍏尖拻閻庨潧澹婂Σ顔剧磼閹冣挃闁硅櫕鎹囬垾鏃堝礃椤忎礁浜鹃柨婵嗙凹缁ㄥジ鏌熼惂鍝ョМ闁哄矉缍侀、姗€鎮欓幖顓燁棧闂備線娼уΛ娆戞暜閹烘缍栨繝闈涱儐閺呮煡鏌涘☉鍗炲妞ゃ儲鑹鹃埞鎴炲箠闁稿﹥顨嗛幈銊╂倻閽樺锛涘┑鐐村灍閹崇偤宕堕浣镐缓缂備礁顑呴悘婵嬫倵椤撶喍绻嗛柕鍫濈箳閸掍即鏌涢悤浣镐簽缂侇喛顕ч埥澶娢熻箛鎾剁Ш闁轰焦鍔欏畷銊╊敊鐠侯煈鏀ㄧ紓鍌氬€风粈渚€顢栭崟顖涘殑闁告挷鐒﹂~鏇㈡煙閹规劦鍤欑痪鎯у悑閹便劌顫滈崱妤€骞嬮梺绋款儐閹瑰洭骞冨⿰鍫熷殟闁靛鍎崑鎾诲锤濡や胶鍙嗛梺鍝勬处濮樸劑宕濆澶嬬厵闁告劘灏欓悞鍛婃叏婵犲嫮甯涢柟宄版嚇瀹曘劍绻濋崒娑欑暭闂傚倷娴囧畷鐢稿窗閸℃稑纾块柟鎯版缁犳煡鏌曡箛鏇烆€屾繛绗哄姂閺屽秷顧侀柛鎾寸懇椤㈡岸鏁愰崱娆戠槇濠殿喗锕╅崢鍏肩濠婂懐纾奸柣鎰靛墮椤庢粌顪冪€涙ɑ鍊愮€殿喗鐓¢、妤呭礋椤戣姤瀚奸梻浣告贡鏋繛鎾棑缁骞樼€靛摜顔曢柣鐘叉厂閸涱厼鐓傞梺杞扮閻楀﹥绌辨繝鍥ч柛娑卞枛濞呫倝姊虹粙娆惧剬闁告挻绻勯幑銏犫攽閸モ晝鐦堥梺绋挎湰缁嬫垵鈻嶉敐鍜佹富闁靛牆绻掗崚浼存煏閸喐鍊愭鐐插暞缁傛帞鈧絽鐏氶弲顒€鈹戦悙鏉戠仸閽冮亶鎮归崶鈺佷槐婵﹨娅i幏鐘诲灳閾忣偆浜堕梻浣藉吹閸o附淇婇崶顒€绠查柕蹇曞Л閺€浠嬫倵閿濆簼绨介柛濠勫仱濮婃椽妫冨ù銈嗙洴瀹曟﹢濡搁妷顔藉枠濠电姷鏁告慨鐑藉极閸涘﹥鍙忛柣鎴f閺嬩線鏌熼梻瀵割槮缁炬崘顫夐妵鍕冀椤愵澀绮堕梺缁樺笒閻忔岸濡甸崟顖氱闁瑰瓨绻嶆禒鑲╃磼閻愵剙鍔ゆい顓犲厴瀵鎮㈤悡搴n槶閻熸粌绻掗弫顔尖槈閵忥紕鍘介梺瑙勫劤椤曨厼煤閹绢喗鐓欐い鏃傜摂濞堟粓鏌℃担鐟板闁诡垱妫冮崹楣冩嚑椤掍焦娅﹀┑鐘垫暩婵參骞忛崘顔肩妞ゅ繐鍟版す鎶芥⒒娓氣偓閳ь剚绋撻埞鎺楁煕閺傝法肖闁瑰箍鍨归埞鎴犫偓锝庝簻缁愭稑顪冮妶鍡樼闁瑰啿绉瑰畷顐⑽旈崨顔规嫽婵炶揪绲介幉锛勬嫻閿熺姵鐓欓柧蹇e亝鐏忕敻鏌嶈閸撴艾顫濋妸锔芥珷婵°倓鑳堕埞宥呪攽閻樺弶鎼愮紒鐘垫嚀闇夐柨婵嗙墕閳ь兛绮欐俊鎼佸煛閸屾粌寮抽梻浣告惈閸熺娀宕戦幘缁樼厱閹艰揪绱曢敍宥囩磼鏉堚晛浠辨鐐村笒铻栧ù锝呭级鐎氫粙姊绘担鍛靛綊寮甸鍕仭闁靛ň鏅涚粈鍌溾偓鍏夊亾闁告洦鍓涢崢鐢告⒑閹勭闁稿鎳庨悾宄扮暆閳ь剟鍩€椤掑喚娼愭繛鍙夌矒瀵偆鎷犲顔兼婵炲濮撮鎰板极閸ヮ剚鐓熼柟閭﹀弾閸熷繘鏌涢悙鍨毈婵﹦绮幏鍛存嚍閵壯佲偓濠囨⒑闂堚晝绉剁紒鐘虫崌閻涱喛绠涘☉娆愭闂佽法鍣﹂幏锟�...

图1 机顶盒(STB)的典型模块示意图

机顶盒系统
机顶盒系统包含有大量不同的子电路,其中每一个都可在待机模式下被关断,以降低总功耗。为了通过“能源之星”的认证,AC/DC适配器必须满足最低满载效率要求,而且空载功耗小于500mW。

STB要通过“能源之星”认证,必须确保睡眠模式下的功耗小于1W。

所有目标就是通过以下措施提高有功模式下的效率,降低待机功耗的。

1 关注架构级的改进,判断系统何时处于低功耗状态,采取措施提高效率。

2 提高元器件性能以优化最低功耗。
下面我们将从AC/DC部分开始分析,接下来是DC/DC和数字处理器部分。表1是一个采用普通输入,输出电压为32V,总输出功率为20W的典型反激式设计的损耗计算。该表表明,我们必须把关注焦点放在降低损耗上。

变压器损耗
从表1可看出,人们很容易忽略掉变压器损耗,而把注意力集中在缓冲电路、二极管以及MOSFET的损耗上。虽然所有这些损耗都非常重要,但缓冲电路损耗是由变压器的初级和次级绕组之间的松耦合(loose coupling)引起的,要降低缓冲电路损耗,实际上应该从变压器设计着手。通过优化绕组层的排列,可在初级和次级端之间形成更紧密的耦合,而且有效减少缓冲电路的能量泄漏,从而使互耦合 (mutual coupling)得以改进。

闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻鐔兼⒒鐎靛壊妲紒鐐劤缂嶅﹪寮婚悢鍏尖拻閻庨潧澹婂Σ顔剧磼閹冣挃闁硅櫕鎹囬垾鏃堝礃椤忎礁浜鹃柨婵嗙凹缁ㄥジ鏌熼惂鍝ョМ闁哄矉缍侀、姗€鎮欓幖顓燁棧闂備線娼уΛ娆戞暜閹烘缍栨繝闈涱儐閺呮煡鏌涘☉鍗炲妞ゃ儲鑹鹃埞鎴炲箠闁稿﹥顨嗛幈銊╂倻閽樺锛涘┑鐐村灍閹崇偤宕堕浣镐缓缂備礁顑呴悘婵嬫倵椤撶喍绻嗛柕鍫濈箳閸掍即鏌涢悤浣镐簽缂侇喛顕ч埥澶娢熻箛鎾剁Ш闁轰焦鍔欏畷銊╊敊鐠侯煈鏀ㄧ紓鍌氬€风粈渚€顢栭崟顖涘殑闁告挷鐒﹂~鏇㈡煙閹规劦鍤欑痪鎯у悑閹便劌顫滈崱妤€骞嬮梺绋款儐閹瑰洭骞冨⿰鍫熷殟闁靛鍎崑鎾诲锤濡や胶鍙嗛梺鍝勬处濮樸劑宕濆澶嬬厵闁告劘灏欓悞鍛婃叏婵犲嫮甯涢柟宄版嚇瀹曘劍绻濋崒娑欑暭闂傚倷娴囧畷鐢稿窗閸℃稑纾块柟鎯版缁犳煡鏌曡箛鏇烆€屾繛绗哄姂閺屽秷顧侀柛鎾寸懇椤㈡岸鏁愰崱娆戠槇濠殿喗锕╅崢鍏肩濠婂懐纾奸柣鎰靛墮椤庢粌顪冪€涙ɑ鍊愮€殿喗鐓¢、妤呭礋椤戣姤瀚奸梻浣告贡鏋繛鎾棑缁骞樼€靛摜顔曢柣鐘叉厂閸涱厼鐓傞梺杞扮閻楀﹥绌辨繝鍥ч柛娑卞枛濞呫倝姊虹粙娆惧剬闁告挻绻勯幑銏犫攽閸モ晝鐦堥梺绋挎湰缁嬫垵鈻嶉敐鍜佹富闁靛牆绻掗崚浼存煏閸喐鍊愭鐐插暞缁傛帞鈧絽鐏氶弲顒€鈹戦悙鏉戠仸閽冮亶鎮归崶鈺佷槐婵﹨娅i幏鐘诲灳閾忣偆浜堕梻浣藉吹閸o附淇婇崶顒€绠查柕蹇曞Л閺€浠嬫倵閿濆簼绨介柛濠勫仱濮婃椽妫冨ù銈嗙洴瀹曟﹢濡搁妷顔藉枠濠电姷鏁告慨鐑藉极閸涘﹥鍙忛柣鎴f閺嬩線鏌熼梻瀵割槮缁炬崘顫夐妵鍕冀椤愵澀绮堕梺缁樺笒閻忔岸濡甸崟顖氱闁瑰瓨绻嶆禒鑲╃磼閻愵剙鍔ゆい顓犲厴瀵鎮㈤悡搴n槶閻熸粌绻掗弫顔尖槈閵忥紕鍘介梺瑙勫劤椤曨厼煤閹绢喗鐓欐い鏃傜摂濞堟粓鏌℃担鐟板闁诡垱妫冮崹楣冩嚑椤掍焦娅﹀┑鐘垫暩婵參骞忛崘顔肩妞ゅ繐鍟版す鎶芥⒒娓氣偓閳ь剚绋撻埞鎺楁煕閺傝法肖闁瑰箍鍨归埞鎴犫偓锝庝簻缁愭稑顪冮妶鍡樼闁瑰啿绉瑰畷顐⑽旈崨顔规嫽婵炶揪绲介幉锛勬嫻閿熺姵鐓欓柧蹇e亝鐏忕敻鏌嶈閸撴艾顫濋妸锔芥珷婵°倓鑳堕埞宥呪攽閻樺弶鎼愮紒鐘垫嚀闇夐柨婵嗙墕閳ь兛绮欐俊鎼佸煛閸屾粌寮抽梻浣告惈閸熺娀宕戦幘缁樼厱閹艰揪绱曢敍宥囩磼鏉堚晛浠辨鐐村笒铻栧ù锝呭级鐎氫粙姊绘担鍛靛綊寮甸鍕仭闁靛ň鏅涚粈鍌溾偓鍏夊亾闁告洦鍓涢崢鐢告⒑閹勭闁稿鎳庨悾宄扮暆閳ь剟鍩€椤掑喚娼愭繛鍙夌矒瀵偆鎷犲顔兼婵炲濮撮鎰板极閸ヮ剚鐓熼柟閭﹀弾閸熷繘鏌涢悙鍨毈婵﹦绮幏鍛存嚍閵壯佲偓濠囨⒑闂堚晝绉剁紒鐘虫崌閻涱喛绠涘☉娆愭闂佽法鍣﹂幏锟�...

磁性元件是总电源损耗的主要原因,对于频率很低的满负载模式和PFM模式,采用损耗较低的材料,加之正确的绕组排列,可以同时降低磁芯损耗和AC损耗,最终提高电源效率。

在任何AC/DC反激式适配器设计中,由于加载的VIN很大,为了降低开关损耗,设计人员不得不采用较低的工作频率,这就给变压器带来了高压使用的问题。因此初级线圈需要很大的匝数,以使磁通量密度保持在其饱和点以下的某个合理水平。在空载条件下,另一个造成大量功耗的额外损耗是变压器的磁化电流。除了流入初级端的电流之外,不论连接负载与否,还有一个磁化电流或励磁电流(Imag)流入初级端,造成轻载或空载条件下的铜损耗。

闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻鐔兼⒒鐎靛壊妲紒鐐劤缂嶅﹪寮婚悢鍏尖拻閻庨潧澹婂Σ顔剧磼閹冣挃闁硅櫕鎹囬垾鏃堝礃椤忎礁浜鹃柨婵嗙凹缁ㄥジ鏌熼惂鍝ョМ闁哄矉缍侀、姗€鎮欓幖顓燁棧闂備線娼уΛ娆戞暜閹烘缍栨繝闈涱儐閺呮煡鏌涘☉鍗炲妞ゃ儲鑹鹃埞鎴炲箠闁稿﹥顨嗛幈銊╂倻閽樺锛涘┑鐐村灍閹崇偤宕堕浣镐缓缂備礁顑呴悘婵嬫倵椤撶喍绻嗛柕鍫濈箳閸掍即鏌涢悤浣镐簽缂侇喛顕ч埥澶娢熻箛鎾剁Ш闁轰焦鍔欏畷銊╊敊鐠侯煈鏀ㄧ紓鍌氬€风粈渚€顢栭崟顖涘殑闁告挷鐒﹂~鏇㈡煙閹规劦鍤欑痪鎯у悑閹便劌顫滈崱妤€骞嬮梺绋款儐閹瑰洭骞冨⿰鍫熷殟闁靛鍎崑鎾诲锤濡や胶鍙嗛梺鍝勬处濮樸劑宕濆澶嬬厵闁告劘灏欓悞鍛婃叏婵犲嫮甯涢柟宄版嚇瀹曘劍绻濋崒娑欑暭闂傚倷娴囧畷鐢稿窗閸℃稑纾块柟鎯版缁犳煡鏌曡箛鏇烆€屾繛绗哄姂閺屽秷顧侀柛鎾寸懇椤㈡岸鏁愰崱娆戠槇濠殿喗锕╅崢鍏肩濠婂懐纾奸柣鎰靛墮椤庢粌顪冪€涙ɑ鍊愮€殿喗鐓¢、妤呭礋椤戣姤瀚奸梻浣告贡鏋繛鎾棑缁骞樼€靛摜顔曢柣鐘叉厂閸涱厼鐓傞梺杞扮閻楀﹥绌辨繝鍥ч柛娑卞枛濞呫倝姊虹粙娆惧剬闁告挻绻勯幑銏犫攽閸モ晝鐦堥梺绋挎湰缁嬫垵鈻嶉敐鍜佹富闁靛牆绻掗崚浼存煏閸喐鍊愭鐐插暞缁傛帞鈧絽鐏氶弲顒€鈹戦悙鏉戠仸閽冮亶鎮归崶鈺佷槐婵﹨娅i幏鐘诲灳閾忣偆浜堕梻浣藉吹閸o附淇婇崶顒€绠查柕蹇曞Л閺€浠嬫倵閿濆簼绨介柛濠勫仱濮婃椽妫冨ù銈嗙洴瀹曟﹢濡搁妷顔藉枠濠电姷鏁告慨鐑藉极閸涘﹥鍙忛柣鎴f閺嬩線鏌熼梻瀵割槮缁炬崘顫夐妵鍕冀椤愵澀绮堕梺缁樺笒閻忔岸濡甸崟顖氱闁瑰瓨绻嶆禒鑲╃磼閻愵剙鍔ゆい顓犲厴瀵鎮㈤悡搴n槶閻熸粌绻掗弫顔尖槈閵忥紕鍘介梺瑙勫劤椤曨厼煤閹绢喗鐓欐い鏃傜摂濞堟粓鏌℃担鐟板闁诡垱妫冮崹楣冩嚑椤掍焦娅﹀┑鐘垫暩婵參骞忛崘顔肩妞ゅ繐鍟版す鎶芥⒒娓氣偓閳ь剚绋撻埞鎺楁煕閺傝法肖闁瑰箍鍨归埞鎴犫偓锝庝簻缁愭稑顪冮妶鍡樼闁瑰啿绉瑰畷顐⑽旈崨顔规嫽婵炶揪绲介幉锛勬嫻閿熺姵鐓欓柧蹇e亝鐏忕敻鏌嶈閸撴艾顫濋妸锔芥珷婵°倓鑳堕埞宥呪攽閻樺弶鎼愮紒鐘垫嚀闇夐柨婵嗙墕閳ь兛绮欐俊鎼佸煛閸屾粌寮抽梻浣告惈閸熺娀宕戦幘缁樼厱閹艰揪绱曢敍宥囩磼鏉堚晛浠辨鐐村笒铻栧ù锝呭级鐎氫粙姊绘担鍛靛綊寮甸鍕仭闁靛ň鏅涚粈鍌溾偓鍏夊亾闁告洦鍓涢崢鐢告⒑閹勭闁稿鎳庨悾宄扮暆閳ь剟鍩€椤掑喚娼愭繛鍙夌矒瀵偆鎷犲顔兼婵炲濮撮鎰板极閸ヮ剚鐓熼柟閭﹀弾閸熷繘鏌涢悙鍨毈婵﹦绮幏鍛存嚍閵壯佲偓濠囨⒑闂堚晝绉剁紒鐘虫崌閻涱喛绠涘☉娆愭闂佽法鍣﹂幏锟�...

图2 变压器泄漏和绕组模式

MOSFET损耗及封装
一般而言,性能更高的转换器设计可以推动MOSFET硅芯片及封装技术,实现尺寸更小、效率更高的产品。

闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻鐔兼⒒鐎靛壊妲紒鐐劤缂嶅﹪寮婚悢鍏尖拻閻庨潧澹婂Σ顔剧磼閹冣挃闁硅櫕鎹囬垾鏃堝礃椤忎礁浜鹃柨婵嗙凹缁ㄥジ鏌熼惂鍝ョМ闁哄矉缍侀、姗€鎮欓幖顓燁棧闂備線娼уΛ娆戞暜閹烘缍栨繝闈涱儐閺呮煡鏌涘☉鍗炲妞ゃ儲鑹鹃埞鎴炲箠闁稿﹥顨嗛幈銊╂倻閽樺锛涘┑鐐村灍閹崇偤宕堕浣镐缓缂備礁顑呴悘婵嬫倵椤撶喍绻嗛柕鍫濈箳閸掍即鏌涢悤浣镐簽缂侇喛顕ч埥澶娢熻箛鎾剁Ш闁轰焦鍔欏畷銊╊敊鐠侯煈鏀ㄧ紓鍌氬€风粈渚€顢栭崟顖涘殑闁告挷鐒﹂~鏇㈡煙閹规劦鍤欑痪鎯у悑閹便劌顫滈崱妤€骞嬮梺绋款儐閹瑰洭骞冨⿰鍫熷殟闁靛鍎崑鎾诲锤濡や胶鍙嗛梺鍝勬处濮樸劑宕濆澶嬬厵闁告劘灏欓悞鍛婃叏婵犲嫮甯涢柟宄版嚇瀹曘劍绻濋崒娑欑暭闂傚倷娴囧畷鐢稿窗閸℃稑纾块柟鎯版缁犳煡鏌曡箛鏇烆€屾繛绗哄姂閺屽秷顧侀柛鎾寸懇椤㈡岸鏁愰崱娆戠槇濠殿喗锕╅崢鍏肩濠婂懐纾奸柣鎰靛墮椤庢粌顪冪€涙ɑ鍊愮€殿喗鐓¢、妤呭礋椤戣姤瀚奸梻浣告贡鏋繛鎾棑缁骞樼€靛摜顔曢柣鐘叉厂閸涱厼鐓傞梺杞扮閻楀﹥绌辨繝鍥ч柛娑卞枛濞呫倝姊虹粙娆惧剬闁告挻绻勯幑銏犫攽閸モ晝鐦堥梺绋挎湰缁嬫垵鈻嶉敐鍜佹富闁靛牆绻掗崚浼存煏閸喐鍊愭鐐插暞缁傛帞鈧絽鐏氶弲顒€鈹戦悙鏉戠仸閽冮亶鎮归崶鈺佷槐婵﹨娅i幏鐘诲灳閾忣偆浜堕梻浣藉吹閸o附淇婇崶顒€绠查柕蹇曞Л閺€浠嬫倵閿濆簼绨介柛濠勫仱濮婃椽妫冨ù銈嗙洴瀹曟﹢濡搁妷顔藉枠濠电姷鏁告慨鐑藉极閸涘﹥鍙忛柣鎴f閺嬩線鏌熼梻瀵割槮缁炬崘顫夐妵鍕冀椤愵澀绮堕梺缁樺笒閻忔岸濡甸崟顖氱闁瑰瓨绻嶆禒鑲╃磼閻愵剙鍔ゆい顓犲厴瀵鎮㈤悡搴n槶閻熸粌绻掗弫顔尖槈閵忥紕鍘介梺瑙勫劤椤曨厼煤閹绢喗鐓欐い鏃傜摂濞堟粓鏌℃担鐟板闁诡垱妫冮崹楣冩嚑椤掍焦娅﹀┑鐘垫暩婵參骞忛崘顔肩妞ゅ繐鍟版す鎶芥⒒娓氣偓閳ь剚绋撻埞鎺楁煕閺傝法肖闁瑰箍鍨归埞鎴犫偓锝庝簻缁愭稑顪冮妶鍡樼闁瑰啿绉瑰畷顐⑽旈崨顔规嫽婵炶揪绲介幉锛勬嫻閿熺姵鐓欓柧蹇e亝鐏忕敻鏌嶈閸撴艾顫濋妸锔芥珷婵°倓鑳堕埞宥呪攽閻樺弶鎼愮紒鐘垫嚀闇夐柨婵嗙墕閳ь兛绮欐俊鎼佸煛閸屾粌寮抽梻浣告惈閸熺娀宕戦幘缁樼厱閹艰揪绱曢敍宥囩磼鏉堚晛浠辨鐐村笒铻栧ù锝呭级鐎氫粙姊绘担鍛靛綊寮甸鍕仭闁靛ň鏅涚粈鍌溾偓鍏夊亾闁告洦鍓涢崢鐢告⒑閹勭闁稿鎳庨悾宄扮暆閳ь剟鍩€椤掑喚娼愭繛鍙夌矒瀵偆鎷犲顔兼婵炲濮撮鎰板极閸ヮ剚鐓熼柟閭﹀弾閸熷繘鏌涢悙鍨毈婵﹦绮幏鍛存嚍閵壯佲偓濠囨⒑闂堚晝绉剁紒鐘虫崌閻涱喛绠涘☉娆愭闂佽法鍣﹂幏锟�...

图3 Power 3356封装

低导通阻抗Rds(on)是实现满载条件下MOSFET传导损耗最小化的一个关键因素。由于封装键合引线与管脚的阻抗占据总阻抗的相当大部分,尤其是在Power56与Power33这样的新MOSFET设计中尤其明显,故需要特别关注使封装阻抗最小化。

相比其他类型的封装,采用Power 56/33这样带裸露铜引线框架技术和铝圆线互连的增强型封装,可以在占位面积更小的封装内获得出色的热性能和最佳的电气性能。比如,硅晶技术和封装技术两方面的进步(如双面冷却Power33封装),催生了出色的热性能,在电流高达20A的情况下,导通阻抗极低,仅仅为不到2mΩ,而尺寸仅3.3mm×3.3mm。

闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻鐔兼⒒鐎靛壊妲紒鐐劤缂嶅﹪寮婚悢鍏尖拻閻庨潧澹婂Σ顔剧磼閹冣挃闁硅櫕鎹囬垾鏃堝礃椤忎礁浜鹃柨婵嗙凹缁ㄥジ鏌熼惂鍝ョМ闁哄矉缍侀、姗€鎮欓幖顓燁棧闂備線娼уΛ娆戞暜閹烘缍栨繝闈涱儐閺呮煡鏌涘☉鍗炲妞ゃ儲鑹鹃埞鎴炲箠闁稿﹥顨嗛幈銊╂倻閽樺锛涘┑鐐村灍閹崇偤宕堕浣镐缓缂備礁顑呴悘婵嬫倵椤撶喍绻嗛柕鍫濈箳閸掍即鏌涢悤浣镐簽缂侇喛顕ч埥澶娢熻箛鎾剁Ш闁轰焦鍔欏畷銊╊敊鐠侯煈鏀ㄧ紓鍌氬€风粈渚€顢栭崟顖涘殑闁告挷鐒﹂~鏇㈡煙閹规劦鍤欑痪鎯у悑閹便劌顫滈崱妤€骞嬮梺绋款儐閹瑰洭骞冨⿰鍫熷殟闁靛鍎崑鎾诲锤濡や胶鍙嗛梺鍝勬处濮樸劑宕濆澶嬬厵闁告劘灏欓悞鍛婃叏婵犲嫮甯涢柟宄版嚇瀹曘劍绻濋崒娑欑暭闂傚倷娴囧畷鐢稿窗閸℃稑纾块柟鎯版缁犳煡鏌曡箛鏇烆€屾繛绗哄姂閺屽秷顧侀柛鎾寸懇椤㈡岸鏁愰崱娆戠槇濠殿喗锕╅崢鍏肩濠婂懐纾奸柣鎰靛墮椤庢粌顪冪€涙ɑ鍊愮€殿喗鐓¢、妤呭礋椤戣姤瀚奸梻浣告贡鏋繛鎾棑缁骞樼€靛摜顔曢柣鐘叉厂閸涱厼鐓傞梺杞扮閻楀﹥绌辨繝鍥ч柛娑卞枛濞呫倝姊虹粙娆惧剬闁告挻绻勯幑銏犫攽閸モ晝鐦堥梺绋挎湰缁嬫垵鈻嶉敐鍜佹富闁靛牆绻掗崚浼存煏閸喐鍊愭鐐插暞缁傛帞鈧絽鐏氶弲顒€鈹戦悙鏉戠仸閽冮亶鎮归崶鈺佷槐婵﹨娅i幏鐘诲灳閾忣偆浜堕梻浣藉吹閸o附淇婇崶顒€绠查柕蹇曞Л閺€浠嬫倵閿濆簼绨介柛濠勫仱濮婃椽妫冨ù銈嗙洴瀹曟﹢濡搁妷顔藉枠濠电姷鏁告慨鐑藉极閸涘﹥鍙忛柣鎴f閺嬩線鏌熼梻瀵割槮缁炬崘顫夐妵鍕冀椤愵澀绮堕梺缁樺笒閻忔岸濡甸崟顖氱闁瑰瓨绻嶆禒鑲╃磼閻愵剙鍔ゆい顓犲厴瀵鎮㈤悡搴n槶閻熸粌绻掗弫顔尖槈閵忥紕鍘介梺瑙勫劤椤曨厼煤閹绢喗鐓欐い鏃傜摂濞堟粓鏌℃担鐟板闁诡垱妫冮崹楣冩嚑椤掍焦娅﹀┑鐘垫暩婵參骞忛崘顔肩妞ゅ繐鍟版す鎶芥⒒娓氣偓閳ь剚绋撻埞鎺楁煕閺傝法肖闁瑰箍鍨归埞鎴犫偓锝庝簻缁愭稑顪冮妶鍡樼闁瑰啿绉瑰畷顐⑽旈崨顔规嫽婵炶揪绲介幉锛勬嫻閿熺姵鐓欓柧蹇e亝鐏忕敻鏌嶈閸撴艾顫濋妸锔芥珷婵°倓鑳堕埞宥呪攽閻樺弶鎼愮紒鐘垫嚀闇夐柨婵嗙墕閳ь兛绮欐俊鎼佸煛閸屾粌寮抽梻浣告惈閸熺娀宕戦幘缁樼厱閹艰揪绱曢敍宥囩磼鏉堚晛浠辨鐐村笒铻栧ù锝呭级鐎氫粙姊绘担鍛靛綊寮甸鍕仭闁靛ň鏅涚粈鍌溾偓鍏夊亾闁告洦鍓涢崢鐢告⒑閹勭闁稿鎳庨悾宄扮暆閳ь剟鍩€椤掑喚娼愭繛鍙夌矒瀵偆鎷犲顔兼婵炲濮撮鎰板极閸ヮ剚鐓熼柟閭﹀弾閸熷繘鏌涢悙鍨毈婵﹦绮幏鍛存嚍閵壯佲偓濠囨⒑闂堚晝绉剁紒鐘虫崌閻涱喛绠涘☉娆愭闂佽法鍣﹂幏锟�...

图4 先进的双面冷却power33封装

还有一点非常重要,就是不仅要考虑在满载条件下以更低的Rds(on)来获得更高的效率,还需考虑轻载条件下Rds(on)×QG(TOT)或品质因数(FOM)。

轻载条件下,Rds(on)没有那么重要,大部分损耗是由栅极驱动损耗造成,其为栅极电压平方的函数。

优化MOSFET的栅极电压也十分重要,因为若栅极电压增加,MOSFET的导通阻抗就会下降。不过,当栅极电压增加时,所需的栅极电荷Qg也随之增加。栅极驱动功率P=Qg·V·F,这里,Qg为栅极电荷,V为栅极电压,F是频率。

输出二极管损耗
2A/500mV标准肖特基二极管的传导损耗大约为1W。若正向电压降(VF)减小200mV为300mV,损耗可降至600mW,即功耗减小约400mW。对于电流较大的低压应用来说,用Rds(on)为10mΩ的同步MOSFET来代替肖特基二极管也是一种可选方案。

工作频率控制
另外还有一些能够减小控制器开关频率的技术,可用来降低待机模式下的功率半导体开关损耗。

鐏忓嫰顣舵稉鎾茬瑹閸╃顔勯弫娆戔柤閹恒劏宕�

Copyright © 2017-2020 微波EDA网 版权所有

网站地图

Top