为您的开关电源挑选准确的输出功率

伴随着目前对更高效率、更成本低开关电源解决方法要求的注重，大家构建了该栏目，就各种各样电池管理课题研究明确提出一些对您有幫助的小窍门。该栏目朝向各个设计方案技术工程师。不管您是从业开关电源业务流程很多年或是刚踏入开关电源行业，您可以在这寻找一些极为有效的信息内容，以幫助您迎来下一个设计方案挑戰。

为您的开关电源挑选最好的输出功率是一个错综复杂的衡量全过程，在其中包含规格、高效率及其成本费。一般 而言，低頻率设计方案通常是更为高效率的，可是其规格较大且费用也最大。尽管调高频能够 变小规格并控制成本，但会提升电源电路耗损。下面，大家应用一款简易的降血压开关电源来形容这种衡量全过程。

大家以过滤器部件做为逐渐。这种部件占有了开关电源容积的绝大多数，与此同时过滤器的规格同输出功率反比关联。另一方面，每一次电源开关变换都是会伴随动能耗损；输出功率越高，开关损耗就越高，与此同时高效率也就越低。次之，较高的频次运作一般代表着能够 采用较小的部件值。因而，更高频运作可以提供很大的费用节省。

图1 表明的是降血压开关电源頻率与容积的关联。頻率为 100 kHz 时，电感器占有了开关电源容积的绝大多数（暗蓝色地区）。如果我们假定电感器容积与其说动能有关，那麼其体型变小将与頻率成正比例关系。因为某类頻率下电感器的磁心耗损会巨大提高并限定规格的进一步变小，因而在这里情形下以上假定就令人担忧了。假如该制定应用瓷片电容，那麼輸出电容器容积（深褐色地区）便会随頻率变小，即所需电容器减少。另一方面，往往一般会采用键入电容器，是由于其具备谐波失真电流量额定电流。该额定电流不容易随次数而显著转变，因而其容积（淡黄色地区）通常能够 维持稳定。此外，开关电源的半导体材料一部分不容易随次数而转变 。那样，因为低頻电源开关，无源器件会占有开关电源容积的绝大多数。在我们转至高输出功率时，半导体材料（即半导体材料容积，浅蓝色地区）逐渐占有很大的空間占比。

图1 ：开关电源部件容积关键由半导体材料占有。

该趋势图表明半导体材料容积实质上仍未随次数而转变 ，而这一关联很有可能过度简单。与半导体材料有关的耗损关键有两大类：传输耗损和开关损耗。同歩降血压转化器中的传输耗损与 MOSFET 的裸片总面积反比关联。MOSFET 总面积越大，其内阻和传输耗损就越低。

开关损耗与 MOSFET 电源开关的效率及其 MOSFET 具备是多少键入和輸出电容器相关。这种都和元器件规格的尺寸有关。大容积元器件具备比较慢的按钮速率及其大量的电容器。图 2 表明了2种不一样输出功率 (F) 的关联。传输耗损 (Pcon)与输出功率不相干，而开关损耗 (Psw F1 和 Psw F2) 与输出功率成正比例关系。因而更多的输出功率 (Psw F2) 会造成更多的开关损耗。当开关损耗和传输耗损相同时，每一种输出功率的总耗损最少。此外，伴随着输出功率提升，总耗损将高些。

图2 ：提升输出功率会造成 高些的整体耗损。

可是，在更好的输出功率下，最好裸片总面积较小，进而产生成本费节省。事实上，在低頻率下，根据调节裸片总面积来降到最低耗损会产生极高费用的设计方案。可是，转到高些输出功率后，大家就可以提升裸片总面积来减少耗损，进而变小开关电源的半导体材料容积。那样做的不足之处是，如果我们不改善半导体技术，那麼电源效率可能减少。

如前所述，高些的输出功率可变小电感器容积；需要的内部细木工板会降低。更高频还可减少针对輸出电容器的规定。拥有瓷片电容，大家就可以采用更低的电容器值或更少的电容器。这有利于变小半导体材料裸片总面积，从而控制成本。

上一篇：变压器励磁涌流引起保护误动的故障分析

下一篇：如何设计一个合适的电源？