器件开关损耗（开关损耗是电力电子器件功率损耗的主要成因）

发布时间：2023-05-19

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本文目录一览：

1、什么是开关电源的三大损耗
2、电力电子器件的损耗包括哪些种类,每种损耗在什么情况下占主要成分
3、什么是器件功率损耗的主要成因
4、开关损耗的减耗方法

什么是开关电源的三大损耗

三大损耗：与功率中山开关有关的损耗、与输出整流器有关的损耗、与滤波电容有关的损耗。

1、与功率开关有关的损耗

功率开关是典型的开关电源内部最主要的两个损耗源之一。损耗基本上可分为两部分：导通损耗和开关损耗。导通损耗是当功率器件已被开通，且驱动和开关波形已经稳定以后，功率开关处于导通状态时的损耗；开关损耗是出现在功率开关被驱动，进入一个新的工埋森作状态，驱动和开关波形处于过渡过程时的损耗。

2、与输出整流器有关的损耗

在典型的非同步整流器开关电源内部的总损耗中，输出整流器的损耗占据了全部损耗的40％-65％。所以理解这一节非常重要。从图2中可看到与输出整流器有关的波形。

3、与滤波电容有关的损耗

输入输出滤波电容并不是开关电源的主要损耗源，尽管它们对电源的工作寿命影响很大。如果输入电容选择不正确的话，会使得电源工作时达不到它实际应有的高效率。

每个电容器都有与电容相串联的小电阻和电感。等效串联电阻(ESR)和等效串联电感(ESL)是由电容器的结构所导致的寄生元件，它们都会阻碍外部信号加在内部电容上。因此电容器在直流工作时性能最好，但在电源的开关频率下性能会差很多。

扩展资料

附加损耗与所有运行功率电路所需的功能器件有关，这些器件包括与控制IC相关的电路以及反馈电路。相比于电源的其他损耗，这些损耗一般较小，但是可以作些分析看看是否有改进的可能。

首先是启动电路。启动电路从输入电压获得直流电流，使控制IC和驱动电路有足够的能量启动电源。如果这个启动电路不能在电源启动后弯培亩切断电流，那么电路会有高达3W的持续的损耗，损耗大小取决于输入电压。

第二个主要方面是功率开关驱动电路。如果功率开关用双极型功率晶体管，则基极驱动电流必须大于晶体管集电极e峰值电流除以增益(hFE)。

功率晶体管的典型增益在5-15之间，这意味着如果是10A的峰值电流，就要求0.66～2A的基极电流。基射极之间有0.7V压降，如果基极电流不是从非常接近0.7V的电压取得，则会产生很大的损耗。

电力电子器件的损耗包括哪些种类,每种损耗在什么情况下占主要成分

1、开关器件，在switch的过程中的损耗，recovery什么的

2、开关器件在导通时的损耗（器件具体损耗要看手册并且根据提供者给出的软件仿真测试））

3 、除了开关器件，电力二极管在导通和恢复过程中也有很大的能量损耗

4 、开关器件（IGBT mosfet什么的）的电容和电感能量转化造成的电能损失，整体上来说就是 Won Woff WD WC WL

on的就是导通时的，off开关过程中的让拦大，D是二极管的，C L是电感电容的。

扩展资料：

各种电力电子器件都具有导电和阻塞两种工作特性。功率二极管是一个双端（阴极和阳极）器件。器件的电流是由伏安特性决定的。除了两个终端之间的电压变化，阳极电流不能控制，所以它被称坦竖为一个无法控制的装置。通用晶闸管是一个三端器件。门信号可以控制器件的传导，但不能控制器件的关闭。

它可以关闭晶闸管，功率晶体管和其他设备。门信号不仅可以控制器衡隐件的导通，还可以控制器件的关断。它被称为全控设备。

后两种器件具有控制灵活、电路简单、开关速度快等优点。广泛应用于整流、逆变、斩波电路中，是电机调速、发电机励磁、感应加热、电镀、电解供电、直送等电力电子器件的核心元件。这些装置不仅体积小、运行可靠，而且节能效果明显（一般可省10％～40％的电）。

器件开关损耗（开关损耗是电力电子器件功率损耗的主要成因）

什么是器件功率损耗的主要成因

通态损耗。通态损耗是器孝庆件功率损耗的主要成因。当器件的开关频率较高时，陪慎森开关损耗会随之增大而成为器件芦亩功率损耗的主要因素。

开关损耗的减耗方法

减小开关损耗一方面要尽可能地制造出具有理想开关特性的器件,另一方面利用新的线路技术改变器件开关时期的誉碰波形,如:晶体管缓冲电路,谐振电路,和软开关技术等。

(1)晶体管缓冲电路(即加吸收网络技术)

早期电源多采用此线路技术。采用此电路, 功率损耗虽有所减小,但仍不是很理想。①减少导通损耗在变压器次级线圈后面加饱和电感, 加反向恢复时间快的二极管,利用饱和电感阻碍电流变化的特性, 限制电流上升的速率,使电流与电压的波形尽可能小地重叠。②减少截止携虚陪损耗加R 、C 吸收网络, 推迟变压器反激电压发生时间, 最好在电流为0时产生反激电压,此时功率损耗为0。辩蠢该电路利用电容上电压不能突变的特性,推迟反激电压发生时间。为了增加可靠性,也可在功率管上加R 、C 。但是此电路有明显缺点:因为电阻的存在,导致吸收网络有损耗。

(2)谐振电路

该电路只改变开关瞬间电流波形,不改变导通时电流波形。只要选择好合适的L 、C ,结合二极管结电容和变压器漏感, 就能保证电压为0时,开关管导通或截止。因此, 采用谐振技术可使开关损耗很小。所以, SWITCHTEC 电源开关频率可以做到术结构380kHz的高频率。

(3)软开关技术

该电路是在全桥逆变电路中加入电容和二极管。二极管在开关管导通时起钳位作用, 并构成泻放回路, 泻放电流。电容在反激电压作用下, 电容被充电, 电压不能突然增加, 当电压比较大的时侯, 电流已经为0 。

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