Mekkora a veszteség a kapcsolóüzemű tápegységen belül?
A fő veszteség a kapcsolóüzemű tápegységen belül A kapcsolóüzemű tápegység hatásfokának javításához meg kell különböztetni és hozzávetőlegesen meg kell becsülni a különböző veszteségeket. A kapcsolóüzemű tápegység belső vesztesége nagyjából négy szempontra osztható: kapcsolási veszteség, vezetési veszteség, járulékos veszteség és ellenállásveszteség. Ezek a veszteségek gyakran együtt fordulnak elő veszteséges összetevőkben, és az alábbiakban külön tárgyaljuk őket.
Áramkapcsolással kapcsolatos veszteségek
A tápkapcsoló a két fő veszteségforrás egyike egy tipikus kapcsolóüzemű tápegységen belül. A veszteségek alapvetően két részre oszthatók: vezetési veszteségekre és kapcsolási veszteségekre. A vezetési veszteség az a veszteség, amikor a tápkapcsoló vezetési állapotban van, miután a tápegységet bekapcsolták, és a vezetési és kapcsolási hullámformák stabilizálódnak; kapcsolási veszteség akkor lép fel, amikor a főkapcsolót meghajtják és új üzemállapotba lép, kapcsolási és kapcsolási veszteség, amikor a hullámforma átalakul. Ezeket a fázisokat és hullámformáikat az 1. ábra mutatja.
A vezetési veszteség a kapcsolón lévő feszültség és az áram hullámalak szorzatával mérhető. Ezek a hullámformák megközelítőleg lineárisak, és a vezetés közbeni teljesítményveszteséget az (1) egyenlet adja meg.
A veszteség szabályozásának tipikus megközelítése a feszültségesés minimalizálása a tápkapcsoló vezetési periódusa alatt. A cél eléréséhez a tervezőnek telítettségben kell működnie a kapcsolóval. Ezeket a feltételeket a (2a) és a (2b) egyenlet adja meg, az alap- vagy kapu túláram-hajtáson keresztül, biztosítva, hogy a kollektor vagy a leeresztő áramot külső alkatrészek vezéreljék, nem pedig maga a tápkapcsoló.
A teljesítménykapcsolási átmenetek során fellépő kapcsolási veszteségek összetettebbek, mind saját tényezőik, mind a kapcsolódó összetevők hatásai miatt. A veszteséggel összefüggő hullámformák csak a feszültségszonda lefolyó-forrás (kollektor-emitter) végére csatlakoztatott oszcilloszkóppal figyelhetők meg, az AC áramszonda pedig a drén vagy kollektoráramot tudja mérni. A veszteség minden kapcsolási pillanatban történő mérésekor árnyékolt rövid vezetékes szondát kell használni, mert bármilyen hosszúságú árnyékolatlan vezeték más áramforrásból zajt hozhat, és így nem tudja pontosan megjeleníteni a valós hullámformát. Ha jó hullámformát kapunk, a két görbe által bezárt terület nagyjából kiszámítható a háromszögek és téglalapok egyszerű összegzésének módszerével. A bekapcsolási veszteség a (3) képlettel számítható ki.
Ez az eredmény csak a tápkapcsoló bekapcsolási periódusa alatti veszteségérték, plusz a kikapcsolási és vezetési veszteségek, hogy megkapjuk a teljes veszteségértéket a kapcsolási időszak alatt.
A kimeneti egyenirányítóhoz kapcsolódó veszteségek
Egy tipikus, nem szinkron egyenirányítós kapcsolóüzemű tápegységen belüli teljes veszteségben a kimeneti egyenirányító vesztesége a teljes veszteség 40 százalékát -65 százalékát teszi ki. Ezért nagyon fontos megérteni ezt a részt. A 2. ábrán láthatjuk a kimeneti egyenirányítóhoz tartozó hullámformákat.
