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产品越变越轻 08年电源发展趋势面面谈

电源轻了也能确保高转换效率?

  很多人的认识当中,转换效率的定义一直与功率因数所混淆,实际上转换效率与功率因数是两个完全不同概念的指标,采用主动PFC的电源的确具备高于0.9的功率因数(PF),而功率因数是电路中的一个参数,在一定程度上表现电路中的有功功率比值;转换效率则是从市电220V交流输入通过电源直至转换完毕从电源输出工程中的电流转换利用率,功率因数高不代表转换效率高,反之转换效率高也不能定义功率因数高。

功率Mosfet的引入使转换效率提升明显

  从以上的分析可以得知,转换效率主要是关系到电源内部架构的设计以及电源内部元件的选择,从架构来看,现今开关电源的八种拓扑设计只有三种比较适用于高压输入电路当中,其分别是双管正激式、双正激式和半桥,半桥拓扑电路在早两年前还是相当盛行,仅需要驱动两颗整流二极管即可完成整流工序,具备成本优势的结构在输出功率要求不高的当时占据了相当大的比例,而众多高功耗低应用电压的硬件推出,半桥拓扑已经没法在满足当前的需要,而且劣势尽显,在高负载下发热量高以及可靠性能下降等缺点都是淘汰半桥拓扑的主要因素。

  正激拓扑的成熟以及成本逐渐得以控制,正激拓扑成为了主流的电源内部结构,低损耗和较高的可靠度成为一致采用的原因,而且功率Mosfet的采用在导通60A仅损耗1%指标相对传统整流二极管来说,导通损耗方面已经大大减低。同步整流技术的引入也是电源技术发展的另一里程碑,如航嘉多核R80和F1都采用二次侧同步整流,依靠大型滤波扼流电感以及多个二极管组成整流全桥,转换效率也能达到80%。同步整流技术在输出电压定位、负载调整、交叉调整以及转换效率方面都具备相当大的优势,在今后的发展里面,只要将应用成本进一步减少,笔者相信同步整流技术也能够得以推广。

  总结:采用先进的拓扑结构是高转换效率的基础,而且先进的整流模块搭配功率Mosfet使内部结构更为完善,一颗Mosfet可以替代众多二极管的工作,从重量和空间上得到解放,使得电源内部空间更大,体重更轻,发热量的降低也杜绝了大型厚实散热片的应用,从各方面的改进都能够感受到新一代电源的优势。

 

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