如何改善電源的效率

今天有個(gè)同學(xué)留言說要如何提高電源的效率；那我們就來講一下電源的效率改善方法。

根據(jù)電源的效率公式：效率=（輸出功率 Po/ 輸入功率 Pi）*100 從公式上我們可以知道要提高效率只有兩種方法，要么在輸入功率不變的前提下提高輸出功率；要么在輸出功率不變的前提下降低輸入功率；其實(shí)我們還有一種方法，那就是找到效率降低的原因，然后消除效率降低的原因，那我們的效率自然而然就提高了。

一些可能會(huì)降低效率的因素，我們可以歸納為 6 個(gè)原因：

1. 開關(guān)晶體管驅(qū)動(dòng)方法不是最佳方案，可能存在過驅(qū)動(dòng)或者驅(qū)動(dòng)不足情況，還有就是開關(guān)管的反偏置電流不足；這些因素都會(huì)導(dǎo)致功耗增大，從而導(dǎo)致開關(guān)電源的效率降低，對(duì)于這種情況，我們只需要稍微修改一下設(shè)計(jì)參數(shù)，就可以達(dá)到提高效率的效果。

2. 變壓器設(shè)計(jì)不良；變壓器的問題包括變壓器飽和，漏感大，繞組和磁芯選擇不當(dāng)，這些因素也會(huì)導(dǎo)致變壓器處于不完美工作狀態(tài)，同樣會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的效率降低，而且變壓器對(duì)效率影響非常大，合理的變壓器設(shè)計(jì)和不合理的效率可以差距 5%~10%左右。

3.RCD 吸收線路參數(shù)不適當(dāng)。

4. 扼流圈設(shè)計(jì)不合理，如電感不合適或者繞組與磁芯損耗太大，都會(huì)導(dǎo)致功率增大，從而效率降低。

5. 整流器件的性能不佳，如整流器的電壓壓降大，反向二極管恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)等等。

6. 輔助電路功耗大，假負(fù)載電流過大，控制電路產(chǎn)生異常震蕩這些原因也同樣會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的效率降低。

雖然原因很多，但是我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)一般都會(huì)在影響比較大的或者比較容易下手的方面進(jìn)行整改，比如上面原因中和效率最密切的是開關(guān)晶體管的損耗和整流二極管的損耗。

整流二極管的損耗是由使用二極管的特性決定的，要采用正向電壓降低，反向恢復(fù)時(shí)間短的二極管，這樣就可以降低功耗，提高效率，當(dāng)然我們還要考慮不能讓產(chǎn)品進(jìn)入死區(qū)狀態(tài)，所以我們?cè)谶x擇二極管時(shí)要留有足夠大的電流裕量，降額使用也是關(guān)鍵問題；可以根據(jù)我們目前的需求選擇合適的肖特基二極管。

在考慮成本的情況下，如果對(duì)耐壓值要求不高的產(chǎn)品，那么我們可以選擇反向恢復(fù)時(shí)間短的肖特基二極管，這種二極管開關(guān)頻率在幾百千赫茲也不會(huì)出現(xiàn)問題，但是反向耐壓值一般在 60V 以下；如果需要耐壓值高的二極管，那我們可以使用 P-N 結(jié)快速恢復(fù)二極管，這類二極管恢復(fù)時(shí)間一般為 100ns 以上，對(duì)于工作頻率超過 50KHz 的產(chǎn)品，這個(gè)恢復(fù)時(shí)間就有可能出現(xiàn)問題，對(duì)于 100kHz 以上的產(chǎn)品，這類恢復(fù)時(shí)間的二極管就不能使用。

在不考慮成本的情況下，目前市場(chǎng)上有反向恢復(fù)時(shí)間為 60us 以下的高耐壓快速恢復(fù)二極管，以及反向耐壓為 200V 的肖特基二極管；這類二極管可以在幾十萬赫茲的工作頻率電路中使用。

審核編輯 黃昊宇