Korkeataajuisia tasavirtamuuntimia käytetään laajasti tehoelektroniikassa tehokkuuden parantamiseksi ja koon pienentämiseksi. Kytkentähäviöiden laskeminen on olennaista tehon suorituskyvyn optimoimiseksi ja luotettavan toiminnan varmistamiseksi. Tässä artikkelissa selitetään keskeiset käsitteet, jotka liittyvät vaihtohäviöiden määrittämiseen näissä muuntimissa.

Vaihdehäviöiden ymmärtäminen

Vaihteluhäviöitä tapahtuu siirryttäessä voimalaitteiden, kuten transistorien, päälle-off-tilassa ja päinvastoin. Nämä menetykset johtuvat pääasiassa päällekkäin jännite ja virta kytkentätilanteissa, mikä aiheuttaa energian hävikkiä lämpönä.

Tappioiden vaihtamiseen vaikuttavat tekijät

Kytkentähäviöiden suuruus riippuu useista tekijöistä, kuten kytkentätaajuudesta, jännitetasoista, virran tasoista ja laitteen ominaisuuksista. Suuremmat kytkentätaajuudet yleensä lisäävät hävikkejä, kun taas porttitaajuuden kaltaiset laiteparametrit vaikuttavat kytkimen energiahäviöön.

Lasketaan vaihtohäviöitä

Vaihtohäviöiden arvioinnin peruskaava on:

Siirtohäviöt = kytkinten lukumäärä sekunnissa × kytkintä kohti menetetty energia

Jos kytkimen energiahäviötä voidaan arvioida seuraavasti:

]E[kytkin[] = 0,5 × VDS[ × I[]lataus[ × t[sw[][]]]]

Tässä VDS on kytkimen koko jännite, Ikuormitus on kuormitusvirta, ja tw[] on kytkentäaika. Tarkka laskenta edellyttää näiden parametrien mittaamista tai arviointia laitetietojen ja käyttöolosuhteiden perusteella.

Strategies for Miniming Tappioiden

Kytkentähäviöiden vähentäminen voi parantaa yleistä tehokkuutta. Yhteisiin strategioihin kuuluu kytkentätiheyden lisääminen optimoidulla laitevalinnalla, pehmeän kytkintekniikan käyttäminen sekä jännitteen ja virran päällekkäisyyksien minimoiminen kytkentätapahtumien aikana.

  • nuuskijat tai resonanssipiirit
  • Valitsevat laitteet, joissa on alhainen porttivaraus
  • Optimoin aaltomuotojen kytkentää
  • Kytkentätiheyden vähentäminen mahdollisuuksien mukaan