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澳门皇冠19:开关频率的进步受限于哪些因素
时间:2017-11-24 00:11:18 责任编辑:上海朗霁自动化科技有限公司 浏览:188次
 

澳门皇冠19:开关频率的进步受限于哪些要素

  开关电源产品日趋要求小型、轻量、高功率、低辐射、低成本等特点,澳门皇冠19增大开关电源产品的功率密度,能够经过进步其作业频率来完成,但高频化产品会发生一系列工程问题,然后约束了开关频率的提升。

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  开关电源产品在市场的使用主导下,日趋要求小型、轻量、高功率、低辐射、低成本等特点满足各种电子终端设备,为了满足现在电子终端设备的便携式,有必要使开关电源体积小、重量轻的特点,因而,进步开关电源的作业频率,成为规划者越来越重视的问题,但是制约开关电源频率提升的要素是什么呢?

  一、开关频率的进步,功率器件的损耗增大

  1、开关管约束开关频率的要素有哪些?

  a、开关速度

  MOS管的损耗由开关损耗和驱动损耗组成,如图1所示:注册延迟时间td(on)、上升时间tr、关断延迟时间td(off)、下降时间tf。

  

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  图1

  以FAIRCHILD公司的MOS为例,如表1所示:FDD8880开关时间特性表。

  表1

  

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  关于这个MOS管,它的极限开关频率为:fs= 1/(td(on)+ tr+ td(off)+ tf) Hz=1/(8ns+91ns+38ns+32ns) =5.9MHz,在实践规划中,由于控制开关占空比完成调压,所以开关管的导通与截止不可能瞬间完成,即开关的实践极限开关频率远小于5.9MHz,所以开关管自身的开关速度约束了开关频率进步。

  b、开关损耗

  开关导通时对应的波形图如图2(A),开关截止时对应的波形图如图2(B),能够看到开关管每次导通、截止时开关管VDS电压和流过开关管的电流ID存在交叠的时间(图中黄色暗影方位),然后形成损耗P1,那么在开关频率fs作业状态下总损耗PS= P1 *fs,即开关频率进步时,开关导通与截止的次数越多,损耗也越大。

  

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  图2

  总结:开关速度、开关损耗是约束开关频率的两个要素。

  1、 变压器的铁损约束了频率的进步

  变压器的铁损主要由变压器涡流损耗发生,如图3所示,给线圈加载高频电流时,在导体内和导体外发生了改变的磁场垂直于电流方向(图中1→2→3和4→5→6)。依据电磁感应定律,改变的磁场会在导体内部发生感应电动势,此电动势在导体内整个长度方向(L面和N面)发生涡流(a→b→c→a和d→e→f→d),则主电流和涡流在导体外表加强,电流趋于外表,那么,导线的有用交流截面积减少,导致导体交流电阻(涡流损耗系数)增大,损耗加大。

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