开关电源功耗分析

1、开关电源损耗分析1、输入和输出整流器损耗（占输入功率的2%以上）1）、输入浪涌电流抑制电路的损耗浪涌电流：上电是由于滤波电容器的电压不能跃变而导致的上电浪涌电流抑制方法：采用负温度系数热敏电阻；0.52W损耗；保险管损耗2）、电源滤波器的损耗共模电感绕组电阻的损耗；差模电感绕组电阻损耗；电源滤波器的X、Y电容器的损耗；3）、输入整流器的损耗整流二极管通态的有效电压和电流将高于具有PFC功能的整流电路损耗4）、滤波电容器的损耗滤波电容器的等效串联电阻（ESR）与流过电容器两端的纹波电流平方的乘积;在无PFC整流电路时，滤波电容器将流过约1A的2陪的工频纹波电流。桥式变换器的纹波电流比较低。反激式

2、变换器有很大开关频率的纹波电流约为1A。5）、输出整流的损耗输出整流的损耗：主要由输出整流器的开关损耗即反向恢复所造成的损耗。与电路结构；控制模式；流过整流器的电流有效值有关。电路结构：桥式变换器；推挽变换器：输出整流电路为全波整流电路其特点为：一个整流管 导通压降低；占空比高，可以降低峰值电流和电流有效值。单管，双管正激式采用续流二极管的半波整流电路：两个二极管压降，占空比约 0.4，输出电流峰值和有效值比较高，相对损耗大。单管，双管反激式变换器输出整流器工作于电流断续模式下，流过整流管的峰值 电流和有效值电流比电流连续时的还要大，因此功耗最大2、开关损耗（主变换器的损耗）1）、利用软开关的

3、方法降低开关管的开关损耗2）、3、缓冲电路损耗1）、4、导通损耗1）、采用同步整流器降低低压输出的整流器导通损耗5、控制、检测、驱动和保护电路损耗1）、6、滤波电容器的损耗1）、滤波电容器的损耗滤波电容器的等效串联电阻（ESR）与流过电容器两端的纹波电流平方的乘积;在无PFC整流电路时，滤波电容器将流过约1A的2陪的工频纹波电流。桥式变换器的纹波电流比较低。反激式变换器有很大开关频率的纹波电流约为1A、7、多级电源变换的损耗1）、8、变压器和电感的损耗1）、单端反激式变换器由于要承担变压器和电感的双重作用，因此，反激式变 压器损耗最大。特别是电流断续性反激式变换器损耗最大，原因是，在此模式下

4、磁芯的感应强度工作在最大感应强度范围内变化，所导致的磁滞回线损耗也将是 最大。而电流连续模式下，磁芯最大感应强度中，有相当一部分属于电流连续部 分，这部分磁感应强度是不变的，因此不会产生铁损。9、不合理控制方式的损耗1）、采用低功耗控制集成芯片降低控制电路损耗10、开关电源拓扑结构损耗比较11、PFC的损耗PFC级的主要损耗为PFC主开关的损耗、提升二极管的损耗、提升电感的损耗。1）、开关的（导通和关断）损耗与工作模式有关电流断续或临界：避开开关管开通过程与提升二极管的反向恢复过程所导致的损耗，对提升二极管 的反向恢复性能要求不高，但是开关管将流过2倍于电流连续模式的电流。对于 小功率开关电源或电子变流器可采用电流断续模式，以竟可能的减少损耗。电流连续；对提升二极管的反向恢复特性要求高对反向恢复时间越短越好，且反向恢复峰值 电流和反向恢复电荷越小好（超快恢复二极管：反向恢复时间短、反向恢复峰值 电流低）。1）、开关管的导通损耗：导通电阻与导通电流有效值平方的乘积。导通电阻即实际结温下导通电阻（100 C120 C）,为室温导通电阻的2倍以 上。临界电流模式电流有效值是电流连续模式的1.51.7倍，即导通损耗也为其1.5倍。2）、开关管关断损耗：自身损耗；提升二极管反向恢复特性的“短路”附加损耗。 在提升二极管的反向恢复过程中，由于提升二极管的反向恢复作