電源電路損耗問題的解決方案

您是否曾詳細計算過設計中的預計組件損耗，結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)與實驗室測量結(jié)果有較大出入呢?本電源設計小貼士介紹了一種簡便方法，以幫助您消除計算結(jié)果與實際測量結(jié)果之間的差異。該方法基于泰勒級數(shù)展開式，其中規(guī)定(在賦予一定自由條件下)任何函數(shù)都可分解成一個多項式，如下所示：

如果意識到電源損耗與輸出電流相關(可用輸出電流替換 X)，那么系數(shù)項就能很好地與不同來源的電源功率損耗聯(lián)系起來。例如，ao 代表諸如柵極驅(qū)動、偏壓電源和磁芯的固定開銷損耗以及功率晶體管 Coss 充電與放電之類的損耗。這些損耗與輸出電流無關。第二項相關聯(lián)的損耗 a1 直接與輸出電流相關，其典型表現(xiàn)為輸出二極管損耗和開關損耗。在輸出二極管中，大多數(shù)損耗是由于結(jié)電壓引起的，因此損耗會隨著輸出電流成比例地增加。類似地，開關損耗可通過輸出電流關聯(lián)項與某些固定電壓的乘積近似得出。第三項很容易被識別為傳導損耗。其典型表現(xiàn)為 FET 電阻、磁性布線電阻和互聯(lián)電阻中的損耗。高階項可能在計算非線性損耗(如磁芯損耗)時有用。只有在考慮前三項情況下才能得出有用結(jié)果。計算三項系數(shù)的一種方法是測量三個工作點的損耗并成矩陣求解結(jié)果。如果損耗測量結(jié)果其中一項是在無負載的工況下得到(即所有損耗均等于第一項系數(shù) a0)，那么就能簡化該解決方法。隨后問題簡化至容易求解的兩個方程式和兩個未知數(shù)。一旦計算出系數(shù)，即可構建出類似于圖 1、顯示三種損耗類型的損耗曲線。該曲線在消除測量結(jié)果和計算結(jié)果之間的偏差時大有用處，并且有助于確定能夠提高效率的潛在區(qū)域。例如，在滿負載工況下，圖 1 中的損耗主要為傳導損耗。為了提高效率，就需要降低 FET 電阻、電感電阻和互聯(lián)電阻。