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《提高开关电源效率和节能电源的研究与设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第10卷第2期上海电机学院学报Vol.10No.22007年6月JOURNALOFSHANGHAIDIANJIUNIVERSITYJun.2007文章编号167122730(2007)0220093205提高开关电源效率和节能电源的研究与设计刘天羽,沈任元,田玉冬(上海电机学院电气学院,上海200240)摘要:从分析各种引起损耗的原因着手,在AC/DC变换器中,做了进一步提高开关电源工作效率的可行性分析,指出了提高开关电源效率的途径,同时提供了设计方法和进一步完善的建设性思路。关键词:开关电源;工作损耗;变换器效率;无源软开关;同
2、步整流中图分类号:TM925文献标识码:AResearchandDesignonImprovementofSwitchingPowerSupplyEfficiencyLIUTian2yu,SHENRen2yuan,TIANYu2dong(SchoolofElectric,ShanghaiDianjiUniversity,Shanghai200240,China)Abstract:FromAC/DCconverterpointofview,thethesiswillfurtheranalyzethepossibilityofimpr
3、ovementofswitchingpowersupply.Thepaperwillillustratethevariouscausesintheinefficiencyandfindoutthesolutionofpreventon2offelectricsourcefrombeinginefficiency.Thepaperalsocomesupwithspecificdesignsandconstructivenotions.Keywords:switchingpowersupply;powerloss;convertere
4、fficiency;passivesoftswitching;synchronousrectification高效节能和保护环境已成为当今世界的共识,高效率的节能电源体现在电源内部的热损耗,世界各国巳经陆续对家电与消费电子产品的待机功而电源内部的热损耗是由电源能量损耗产生的,并耗与效率开始实施越来越严格的省电要求。节能开被转换成热量,为了保证电源在允许的温度下工作,关电源的关键是要进一步减少电源工作损耗,使绝需采用大面积散热器、热管散热器或者强迫风扇的大部分功率送到负载上,自身的损耗应越小越通风散热方法。如果把节能电源的工作效率提
5、高,[1]好,在能量传输系统中提高电源的工作效率。作所产生的热源也就减少,这样就解决了热损耗产生为开关电源领域里的设计人员应该充分考虑提高电的散热问题,从而更能延长电源的寿命,电源的可靠源工作效率这个问题,节能电源不仅节省了能源的性就大大提高,这样可以用对流式冷却方式来代替消耗,更主要是减少对环境的污染。设计和制造节容易导致故障的风扇,从而向实现全工位的绿色电能电源符合世界各地节能和环保主流的要求。源的目标更接近了。收稿日期:2007205223作者简介:刘天羽(1978-),男,博士,讲师,专业方向:电力电子技术。©1994-2
6、012ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net94上海电机学院学报2007年第2期直流/直流(DC/DC)交换器是将直流电压变换为可变的直流电压,这类变换器大多适用于电池供电功率小、体积小、质量轻、功耗低的便携式电子产品中,世界各公司开发生产了许多新型低功耗、高频变换器模块,转换效率高达90%左右。交流/直流(AC/DC)变换器是将交流电压变换为直流电压,输入为50/60Hz的交流电,因此需符合安全标准、相
7、对体积较大的整流器和滤波电容器,而且高电压、大电流功率开关使得电源工作消耗会图2开关管开关时的电压和电流波形Fig.2Thewareformofvoltageandcurrentinhardswitch迅速增大,这就使得AC/DC变换器模块化难度加onandoff大,这类变换器效率在80%～85%左右,因此对高电压、大电流的开关电源效率必须进行电源系统优化设计,才能使其达到增效节能的目的。AC/DC开关电源变换器的功率损耗可以用图1来表示(输入220V50Hz,输出电压5V,12V两组,额定输出功率250W),从实测数据中可以看到
8、初级侧的功率开关损耗、次级侧整流二极管和高频变压器损耗占到总损耗的90%,因此如何有效地减小这三种损耗是提高整个开关电源效率的关键。解(a)零电流开关决办法分别是:基于电压切换的软开关技术、同步整流技术和高频换能变压器的优化设计技术。(b)零电压开
