زيادة كفاءة إمدادات تبديل إمدادات الطاقة إلى أقصى حد

لماذا تقضي بعض الوقت في مصادر الطاقة في وضع التبديل لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة؟ منظمات التبديل عالية الكفاءة تجعلك ذات قيمة مقابل المال. في عالم الأجهزة المحمولة ، يجب تقليل استهلاك الطاقة وعدم إهدار الطاقة.

المصدر الرئيسي للخسارة
المصدر الرئيسي للخسارة فيتبديل امدادات الطاقةيختلف مع الحمل الحالي. في التيارات العالية ، يكون المصدر الرئيسي للخسارة هو الطاقة المحولة إلى حرارة بمقاومة ترانزستور تأثير المجال (FET) والمحث. في التيارات المنخفضة ، سيقوم مصدر الطاقة الرئيسي بتشغيل وإيقاف FET.

إنه الخيار الأفضل بين الحمل الثقيل والحمل الخفيف. هذا هو المكان الذي تكون فيه تأثيرات قوة تبديل البوابة وخسائر المقاومة متوازنة ويتم تحقيق أقصى قدر من الكفاءة. من الناحية المثالية ، سيعمل المنظم هنا ، لكن هذا يعتمد على مقدار التيار الذي يسحبه الحمل. في المخطط المقدم في ورقة بيانات المحول ، تتم مقارنة الاستهلاك الحالي الاسمي بالاستهلاك الحالي لتحقيق أعلى كفاءة.

تحسين FET
ستختلف متطلبات FET مع كل تصميم. لا يوجد FET مثالي لكل تطبيق ، ولكن هناك بعض المعايير الرئيسية التي يمكن استخدامها لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة. قلل المقاومة بين الصرف ومصدر FET. بعد الانتهاء من الحساب لتحديد فقد الطاقة ، تأكد من أن FET أو الدائرة المتكاملة يمكنها تبديد الطاقة بشكل فعال كحرارة. مع زيادة درجة حرارة أشباه الموصلات ، ستنخفض المقاومة.

محولات متزامنة وغير متزامنة
تحتوي المحولات المتزامنة على مفاتيح مدمجة منخفضة الجانب تحل محل ثنائيات المعدل المستخدمة في المحولات غير المتزامنة. تكون المحولات المتزامنة دائما أكثر كفاءة من المحولات غير المتزامنة. في أي RDS معقول (
بالنسبة للمحولات غير المتزامنة ، يمكن أن تكون ثنائيات Schottky بديلا جيدا لثنائيات المعدل. ضغطهم الأمامي أقل بكثير. وقت استعادة القطبية العكسية لثنائيات شوتكي بطيء ، لذا تأكد من استخدام تردد مناسب لثنائيات شوتكي.

عامل الحث
تماما مثل FETs ، هناك تبديد للطاقة في مقاومة المحث (DCR). يساعد اختيار مغو مع DCR أصغر على تقليل استهلاك الطاقة. ستزداد الخسارة الأساسية مع زيادة تردد التحويل ، وارتفاعتبديل امدادات الطاقةيسمح التردد باختيار محاثات أصغر جسديا.

راجع ورقة البيانات
تحتوي العديد من أوراق البيانات الآن على مخططات الكفاءة وقيم المكونات الموصى بها. في بعض الأحيان تتضمن رقم الجزء الموصى به. يلتزم المصنعون أيضا بتحقيق أقصى استفادة من محولات DC-DC الخاصة بهم. على الرغم من أنه من غير المحتمل أن ترى نفس النتائج في بيئة اختبار شبه مثالية ، فمن الأفضل استخدامها كنقطة انطلاق للتحقق من أرقامك.

الطرق الرئيسية لتحسين الكفاءة في مصدر طاقة وضع التبديل هي:
تقليل RDS من FET و DCR من مغو
ضع في اعتبارك استخدام محول مزامنة كلما أمكن ذلك
تحديد تردد النقطة الأمثل الذي يتحول إليه الحث الكهربائي
اقرأ ورقة البيانات واستشر التصميم المرجعي للشركة المصنعة