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為什么率電源都要做軟切換水內冷發電機絕緣電阻測試儀

2010-07-09 [1359]

 先從功率損耗的觀點來切入您的問題。既然要做率電源,那么降低功率損耗便是一個很重要的部份。對于半導體開關而言,功率損耗主要來自于傳導損失(conduction loss)和切換損失(switching loss)。一般沒有對切換方法做特殊處理的轉換器,常用的返馳式轉換器(Fly-back converter)或順向式轉換器(Forward converter),主開關在切換的時候,必須中斷當時流過整個功率組件的電流,因此會產生很高的切換應力,乃至正比于切換頻率的切換損失。這種損失在現今追求輕、薄型的率電源趨勢下,會顯得更加嚴重。

 

圖一,開關切換時電壓電流交越的功率損失

  為了降低重量縮小體積,切換頻率的提高是必然的結果,但隨之而來的就是較高的切換損失所造成的散熱問題。

  切換損失可以分為以下三種:1. 電壓電流切換時的交越損失;2.半導體開關上的寄生電容損失;3.半導體開關逆向回復時間的損失。

 

圖二 導通時切換損失

 

圖三 截止時切換損失

  無論是以上哪種損失,均與切換當時的電壓以及電流有著不小的關聯。既然如此,那我們利用特殊的控制方式或是拓樸結構,降低在切換當時開關上的電壓電流,就可以達到降低切換損失的目的。而這種降低切換時開關電壓或電流的方法就統稱軟切換(Soft-switching),其中又可分為波谷切換(Valley switching),零電壓切換(Zero voltage switching)以及零電流切換(Zero current switching)等。

  那么,為什么率電源都要做軟切換呢?對于相同的組件以及輸出功率下,理論上采用軟切換可以有效的降低開關組件上的損失,損失減少了,自然效率就能夠提高。目前很多IC廠都有出各種控制方式的IC以達到降低切換損失的目的,以Fairchild為例,有波谷切換的FAN6300A,FAN6921MR,零電壓切換則有FAN7621、FSFR-series for LLC、FSFA-series for AHB等。

 

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