目前关键包括二种开关电源归类:线性稳压电源和开关开关电源。
针对线性稳压电源而言,其內部电容器以及变电器的尺寸和AC电压的工作频率反比,由于现阶段一直选用的是50-60Hz工作频率的AC电压,因而其变电器以及电容器的容积一般都相对性有点儿大。
总的来说,本人PC端顾客并不适合用线性稳压电源。
开关开关电源可以运用高频率开关方式合理的解决这个问题。针对高频率开关开关电源而言,AC键入工作电压可以在进到变电器以前变压。随着着键入工作电压的上升,变电器以及电容器等元器件的容积就无需像线性稳压电源那麼的大。
获益于硅元器件封裝持续的健全,开关工作频率早已推到兆赫兹等级,被动元件的容积持续减少,SPWM提升 了功率,可是高开关工作频率产生的高开关损耗、高磁心损耗促使全部系统软件损耗大幅度提升。
2解决方法
VHF是VeryHighFrequency的简称,即VHF。在开关电源行业就是指频超过10Mhz的电子器件硅元器件开关。
VHF开关的特性是很显著的,适配器的规格型号,净重和成本费是在于被动元件。动态性开关工作频率操纵是最好是的解决方法。在30Mhz工作频率下,输出功率在100瓦级的适配器选用的电感器和电容器在100nH和100pF范畴。在这个数量级,会选用中小型、气体电感器和变电器。
那样的转变 对开关电源成本费和生产制造有十分大的优点。
因而,选用VHF开关是减少适配器净重的一种靠谱的发展方向,开关工作频率在30Mhz-100Mhz。这一工作频率是目前高频率开关工作频率的1000倍殊不知,随着着开关工作频率的大幅度提高,功率也是被特殊要素牵制的.
2.1开关损耗
开关管运行状态有二种:断掉情况和导通情况。断掉情况时,穿过开关的电流量为0,尽管开关两直流电压不以0,但P=UI=0,因而不耗费输出功率。导通情况时,开关名流过电流量,但开关两直流电压为0,一样P=UI=0。事实上开关元器件开关时总有一个衔接情况,会造成 开关损耗。并且开关损耗与开关工作频率正相关。
开关损耗包括导通损耗和截至损耗。导通损耗产生的要素:导通一瞬间开关元器件工作电压的不可以立刻降至0,而电流量从0已升高,因此 在开关管上产生电流强度转换情况,而产生损耗工作电压不可以立刻降至0的要素是开关元器件上面有分布电容,电容器上工作电压不可以基因突变,即不可以立刻降至0,进而产生输出功率损耗。在导通全过程中,分布电容的储能技术运用开关元器件排掉而损害。截至损耗产生的要素:完毕一瞬间开关器件电流量没法马上降到0,而工作电压早已从0升高,在开关器件上导致电流电压更替情况。电流量没法马上为0的缘故是,与开关器件联接的电源电路中有内寄生电感器,阻拦电流量转变 。而且整流电路中变电器是电感元件,当开关忽然关闭时,变电器电感元件电流量没法基因突变,并会导致非常大的反激工作电压,阻拦电流量转变 ,根据电源电路加在开关管上,导致较为大的损耗。提升 开关速率不仅没法清除损耗,反过来会使反激工作电压越大,损耗更高。
2.2磁材损耗
磁材损耗是和开关頻率的k三次方正相关的。磁材是限定頻率主要因素,外再加上带磁元器件一般能承担的升温也就50到60℃。
磁材损耗是磁心材料内更替电磁场导致的結果。某一种材料所导致的损耗,是实际操作頻率与总磁通量摆幅(ΔB)的涵数。磁心损耗是由磁心材料的涡流损耗、涡旋和剩下损耗造成的。
2.3别的限定要素
EMI和影响、系统软件排热、电容器和电感器的内寄生效用等。
3高压电源适配器的牵制要素的解决方案
3.1开关损耗
应用高集成化的新式硅集成ic(例如:英国麻省理工大学的FINsix团队产品研发的VHF开关)。
3.2磁材损耗
根据应用空磁心电感线圈处理磁材损耗。
3.3EMI和影响
根据走线设计方案和开关工作频率挑选(EMI模拟仿真图上挑选转择点坐位最好开关工作频率)。
3.4系统软件排热
选用MetalcorePCB技术性,传热系数一般为4℃/W。另一种叫DCB的技术性,用陶瓷基板排热,器件从瓷器上表层到下表层的传热系数基本上为0.4℃/W。
4实际运用結果与经济效益
以现阶段市面上流行PC知名品牌生产厂家的适配器举例说明,某高频率适配器开关电源的净重量分别是(hp惠普)Probook5310m的15%和(hp惠普)Paviliondv6的12%。
以每一个包裝运送企业(80~90台笔记本)估计,每一个包裝企业可以提升20台笔记本
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