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簡潔高效的開關電源改如何設計

發表時間：2018/6/12 17:21:09  瀏覽次數：823

? 在全球環境污染日益嚴重的情況下，提高開關電源的效率是一個重要手段，美國自提出80PLUS計劃后又推出85PLUS、88PLUS計劃，并且在短期內實施。因此，盡可能提高開關電源的效率是電源行業不斷追求的目標。

? ?要想提高開關電源效率，首先要清楚影響開關電源的因素。一般來說，反激式及其衍生電路的效率最低，多極變換電路拓撲的效率低于單級變換。因此，在應用中應盡可能不采用上述電路拓撲。http://zzzhzz.com/index.aspx

? ?對于正激式功率變換來說，占空比越大相對效率就越高，因此在實際設計中應選擇盡可能大的占空比，如果占空比接近1則是最理想的。

? ?輸入電壓變化范圍大的開關電源要比輸入電壓變化范圍小的效率低。避免輸入電壓大范圍變化或盡可能的避免不必要的輸入電壓變化裕量是提高開關電源效率的最簡單方法之一。

? ?隨著開關頻率得越來越高，開關損耗已經是不可忽視的因素。簡單的RCD緩沖電路方式是影響效率的重要因素。因此采用軟開關、零電壓開關可以有效地消除開關損耗。

? ?應用400～700V電壓等級的MOSFET，導通損耗可能占總損耗的三分之二。因此設法減小MOSFET的導通電阻可以有效地降低MOSFET的損耗。

? ?基于上述因素，我們提出采用PFC+非穩壓隔離變換器組合獲得高效率開關電源的實現方法。用MC33368實現PFC控制，采用IRS2453自振全橋變換器進行DC/DC變換。

? ?由于PFC具有穩壓功能，在輸出電壓穩定度不是很高的應用中，隔離變換可以不采用常規的PWM控制方式，而采用“100%”占空比的非PWM控制方式，這樣就可以將效率提高2%甚至更多。輸出電壓的穩定可以由PFC環節的穩壓功能完成。

? ?這樣就能將非穩壓隔離變換器看成PFC的一部分，而PFC則變成隔離型PFC。由于隔離型PFC具有隔離功能、電壓關閉功能和穩壓功能，就使其成為真正意義上的隔離型開關穩壓電源。

? ? ?采用非PWM工作方式所得到的最大占空比可以使全橋電路中的開關管在“零電壓”下導通，即實現“零電壓開關”。這樣能提高電路工作的可靠性，進一步減小損耗，提高效率。