Jak zlepšit účinnost spínaného napájení
Spotřeba spínaného zdroje se skládá z pevných ztrát způsobených parazitními odpory polovodičových spínačů, magnetických součástek, kabeláže atd. a spínacími ztrátami při spínání. Fixní ztráty jsou závislé hlavně na vlastnostech samotných komponent, a proto je třeba je potlačit zlepšením technologie komponent. V případě magnetických součástek jsou dlouhodobě studovány nízkoztrátové metody vinutí, které berou v úvahu jak skin efekt, tak efekt sousedního drátu. Aby se snížily spínací ztráty způsobené spínacími rázy pocházejícími ze svodové indukčnosti transformátorů, byly vyvinuty nové obvodové technologie, jako jsou vyrovnávací obvody s regenerací rázové energie. Následují obvody a systémové metody pro zlepšení účinnosti spínaných zdrojů.
(1 ) ZVS (Zero Voltage Switching), ZCS (Zero Current Switching) a další metody, které využívají rezonanční spínání ke snížení spínacích ztrát.
(2 ) Snížení spínacích ztrát pomocí Edge ResONance reprezentované aktivními upínacími obvody.
(3) Pevné ztráty jsou sníženy prodloužením doby zapnutí spínacího prvku pro potlačení špičkového proudu.
(4) Snížení pevných ztrát zlepšením synchronních usměrňovacích obvodů pro nízkonapěťové a vysokoproudé aplikace.
(5) Snížení fixních ztrát využitím paralelní struktury převodníku.
První metoda je extrémně účinná při snižování spínacích ztrát, ale problém je v tom, že pevné ztráty v důsledku špičkového proudu a špičkového napětí se zvýší. Druhá metoda je vyvinuta pro řešení problému aktivního tlumení (Active Snubber), je mimořádně praktickou metodou ZVS; avšak vlivem podmínek nízké zátěže je jednou z jejích hlavních nevýhod degradace účinnosti způsobená jalovým proudem za podmínek nízké zátěže. Ve třetí metodě je použití TapInductoru (TapInductor) efektivnější, dokáže si poradit se svodovým proudem způsobeným svodovým proudem. Třetí metoda, metoda TapInductor, je účinnější a dokáže si poradit s jevem rázů způsobeným únikovou indukčností. Pokud jde o čtvrtý způsob, dvoustupňová struktura je jedním ze způsobů, jak dosáhnout efektivního provozu obvodů synchronního usměrňovače. Dvoustupňová struktura je jedním ze způsobů, jak dosáhnout efektivního provozu obvodu synchronního usměrňovače pomocí pevného časového poměru blízkého 0,5 a řízení výstupního napětí převodníkem v předním stupni. Je v rozporu s konvenční představou, že dvoustupňová struktura povede k poklesu účinnosti" tento tradiční způsob myšlení je při příležitostech nízkého napětí a vysokého proudu velmi účinný. Pokud jde o pátou metodu, buď celý obvod měniče může být paralelní, nebo jako násobič proudu U pátého způsobu může být buď celý obvod převodníku zapojen paralelně, nebo jeho část jako v případě zdvojovače proudu stručný popis zisků účinnosti dosažených paralelním provozem konvertoru Následuje stručný popis zisků účinnosti dosažených použitím paralelního provozu konvertoru.
