Quais são as perdas dentro da fonte de alimentação chaveada?
A principal perda dentro da fonte de alimentação chaveada Para melhorar a eficiência da fonte de alimentação chaveada, é necessário distinguir e estimar aproximadamente várias perdas. A perda interna da fonte de alimentação de comutação pode ser dividida em quatro aspectos: perda de comutação, perda de condução, perda adicional e perda de resistência. Essas perdas geralmente ocorrem juntas em componentes com perdas e são discutidas separadamente abaixo.
Perdas associadas à comutação de energia
O interruptor de alimentação é uma das duas principais fontes de perda dentro de uma fonte de alimentação comutada típica. As perdas podem ser basicamente divididas em duas partes: perdas de condução e perdas de comutação. Perda de condução é a perda quando o interruptor de alimentação está no estado de condução após o dispositivo de alimentação ter sido ligado e as formas de onda de condução e comutação terem sido estabilizadas; a perda de comutação ocorre quando o interruptor de energia é acionado e entra em um novo estado de trabalho, conduzindo e comutando a perda quando a forma de onda está em transição. Essas fases e suas formas de onda são mostradas na Figura 1.
A perda de condução pode ser medida pelo produto da tensão no interruptor e a forma de onda da corrente. Essas formas de onda são aproximadamente lineares, e a perda de potência durante a condução é dada pela Equação (1).
Uma abordagem típica para controlar essa perda é minimizar a queda de tensão durante o período de condução do interruptor de alimentação. Para atingir esse objetivo, o projetista deve fazer o interruptor funcionar em saturação. Essas condições são dadas pela equação (2a) e equação (2b), por meio do acionamento de sobrecorrente da base ou da porta, garantem que a corrente do coletor ou dreno seja controlada por componentes externos e não pela própria chave de força.
As perdas de comutação durante as transições de comutação de energia são mais complexas, com seus próprios fatores e os efeitos de componentes relacionados. As formas de onda relacionadas à perda só podem ser observadas com um osciloscópio conectado à extremidade dreno-fonte (coletor-emissor) da ponta de prova de tensão, e a ponta de prova de corrente CA pode medir a corrente de dreno ou coletor. Ao medir a perda em cada instante de comutação, uma ponta de prova blindada de curto-circuito deve ser usada, porque qualquer comprimento de fio não blindado pode introduzir ruído de outras fontes de energia e, portanto, não pode exibir com precisão a forma de onda real. Uma vez obtida uma boa forma de onda, a área delimitada por essas duas curvas pode ser aproximadamente calculada pelo método simples de somar triângulos e retângulos. A perda de ativação pode ser calculada pela fórmula (3).
Este resultado é apenas o valor da perda durante o período de ativação do interruptor, mais as perdas de desligamento e condução para obter o valor total da perda durante o período de comutação.
Perdas associadas ao retificador de saída
Na perda total dentro de uma fonte de alimentação chaveada de retificador não síncrono típico, a perda do retificador de saída é responsável por 40 por cento -65 por cento da perda total. Portanto, entender esta seção é muito importante. Na Figura 2 você pode ver as formas de onda associadas ao retificador de saída.
