Η κατανόηση των απωλειών ισχύος σε buck και την ώθηση μετατροπείς είναι απαραίτητη για το σχεδιασμό αποδοτικών ηλεκτρονικών συστημάτων ισχύος. Αυτός ο οδηγός παρέχει μια βήμα προς βήμα διαδικασία για τον ακριβή υπολογισμό αυτών των απωλειών, βοηθώντας τους μηχανικούς βελτιστοποιώντας την απόδοση και τη μείωση των ενεργειακών αποβλήτων.

Αναγνωριστικά είδη απώλειας ισχύος

Οι απώλειες ισχύος στους μετατροπείς περιλαμβάνουν κυρίως απώλειες αγωγιμότητας, απώλειες μεταγωγής και απώλειες πυρήνα. Οι απώλειες αγωγών συμβαίνουν όταν οι ροές ρεύματος μέσω αντιστασιακών συστατικών, ενώ οι απώλειες μεταγωγής συμβαίνουν κατά τη μετάβαση των συσκευών μεταγωγής. Οι απώλειες πυρήνα συνδέονται με μαγνητικά συστατικά όπως οι επαγωγείς και οι μετασχηματιστές.

Υπολογισμός Απώλειες Διεξαγωγής

Οι απώλειες αγωγών υπολογίζονται με βάση την αντίσταση των συστατικών στοιχείων και το ρεύμα που διέρχεται από αυτά. Ο τύπος είναι:

Χαμηλή = I2 × R

Όπου εγώ είμαι το ρεύμα RMS και R είναι η αντίσταση του συστατικού. Μετρήστε ή αποκτήστε τις τιμές αντίστασης για τα MOSFETs, τις διόδους και άλλα αντιστασιακά στοιχεία στο κύκλωμα.

Εκτίμηση για την αλλαγή των απωλειών

Οι απώλειες αλλαγής εξαρτώνται από τη συχνότητα μεταγωγής, την τάση, το ρεύμα και τα χαρακτηριστικά της συσκευής μεταγωγής. Ο γενικός τύπος είναι:

Απώλειες μετατροπής = 0,5 × VDS × ID × t]sw × f

Όπου VDS είναι η τάση σε όλο το διακόπτη, ID είναι το ρεύμα αποστράγγισης, t[sw] είναι ο χρόνος αλλαγής, και f είναι η συχνότητα μεταγωγής. Χρησιμοποιήστε τα φύλλα δεδομένων συσκευών για να βρείτε αυτές τις παραμέτρους.

Υπολογισμός των βασικών απωλειών

Οι απώλειες πυρήνα συνδέονται με μαγνητικά συστατικά και εξαρτώνται από την πυκνότητα και τη συχνότητα μαγνητικής ροής. Μπορούν να υπολογιστούν χρησιμοποιώντας φύλλα δεδομένων κατασκευαστή ή εμπειρικούς τύπους.

Απώλεια κορεσμού = PΒασικό βάρος ανά όγκο μονάδας × Όγκος του πυρήνα

Σμίκρυνση συνολικής απώλειας ισχύος

Μετά τον υπολογισμό των μεμονωμένων ζημιών, αθροίστε τις για να βρείτε τη συνολική απώλεια ισχύος:

Συνολική απώλεια = Απώλειες Διεξαγωγής + Απώλειες Εναλλαγής + Απώλειες Πυρήνων

Αυτό το σύνολο βοηθά στην αξιολόγηση της απόδοσης του μετατροπέα και τον προσδιορισμό των περιοχών για βελτίωση.