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電源適配器的轉換效率

行業(yè):電源適配器  刷新日期:2021年06月02日  發(fā)布日期:2016年10月11日  本站網(wǎng)址:www.boiuv.com


    電源適配器其實(shí)就是一個(gè)由變壓器和交流/直流轉換器以及相應穩壓電路所組成的綜合變電器,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)這個(gè)綜合變電器里面包含兩個(gè)主要部件變壓器和電流轉換器,而這兩個(gè)部件本身就存在著(zhù)電能的消耗,它們附屬的穩壓電路自然也不例外,因此電源本身又是一個(gè)耗電器.

 

電源適配器

 

   輸入電源的能量并不能100%轉化為供主機內各部件使用的有效能量,這就是今天我們談的轉換效率的問(wèn)題.

 

    轉換效率是電源適配器的重要指標,高效率意味電源適配器本身?yè)p耗就越小,就更加節約能源.電源適配器的轉換效率就是總輸出功率除以總輸入功率定義為效率:電源效率η=Po/Pi.公式中:Po為輸出功率,Pi為輸入功率.


    而電源適配器的轉換效率和溫升關(guān)系在這里就不得不談,由于電源適配器內部要損耗相應的功率,電源適配器的轉換效率不可能是100%,電源適配器消耗的功率以發(fā)熱的形式表現出來(lái),電源適配器本身發(fā)熱的高低主耍取決于電源適配器的轉換效率與電源適配器的體積.在一定散熱條件下,電源適配器存在一定的溫升,即殼溫與環(huán)境溫度的差異.電源適配器外殼散熱表而積的大小直接影響溫升,對溫升的粗略估計可以使用這樣的公式:溫升=熱阻系數×校塊功耗.對于溫度較高的地方,電源適配器需降額使用,以減小電源適配器的功耗,從而減小溫升,保證電源適配器的元器件溫度不超過(guò)極限值.除了滿(mǎn)足電子電器工作要求,電源適配器輸出功率一定時(shí),電源適配器工作溫升對它的平均無(wú)故障時(shí)間MTBF影響很大,高效率,低溫升使產(chǎn)品壽命長(cháng),體積,質(zhì)量更小.談到體積下面我們就需要來(lái)談?wù)劰β拭芏?


    絕大多數電源適配器生產(chǎn)商都以產(chǎn)品的功率密度作為標準,衡量產(chǎn)品的有效性.功率密度通常由瓦/立方英寸:W/in3來(lái)表示,如果不能在規定的最大的環(huán)境溫度范圍內使用電源適配器,就可能達不到參數屮的最大輸出功率.電源適配器可用的平均輸出功率就是可用功率密度.

 

可用功率密度取決于下列因素.

A.要求的輸出功率.要求的輸出功率是應用需要的最大平均功率.

B.熱阻抗.熱阻抗的定義是功率消耗產(chǎn)生的溫升,通常用℃/W度量.

C.外殼最高工作溫度.所有功率器件都規定了外殼最高工作溫度,該溫度是指功率器件內部的元件工作時(shí)所能承受的最高溫度.為保持功率器件的可靠性,應工作在最高溫度以下.

D.工作環(huán)境溫度.它是指在功率器件工作時(shí)最差的環(huán)境溫度.功率器件在工作時(shí)若發(fā)熱量太大,且又來(lái)不及向周?chē)劫|(zhì)消散,功率器件就會(huì )因超過(guò)其正常工作的保證溫度而失效.因此,選配合適的散熱器是元器件可靠工作的重要條件之一.

 

而在功率器件的熱設計中所需的主要參數有以下幾個(gè).

1.功率器件的工作結溫Tj:即器件允許的最高工作溫度極限.本參數由制造廠(chǎng)提供,或由產(chǎn)品標準強制給出要求.
2.功率器件的損耗功率Pz:器件在工作時(shí)自身產(chǎn)生的平均穩態(tài)功率消耗,定義為平均有效值輸出電流與平均有效值電壓降的乘積.

3.功率器件的耗散功率Q:指特定散熱結構的散熱能力.

4.功率器件的熱阻R:指熱量在媒質(zhì)之間傳遞時(shí),單位功耗所產(chǎn)生的溫升.


    家用電器所使用的電源適配器的效率現在越來(lái)越關(guān)注,如果變換器效率低,那么就代表更耗電.電源適配器效率的測試應在額定輸入電壓、滿(mǎn)載條件下測得,不少電源適配器常常工作在半載以下,所以我們測試的時(shí)候也會(huì )測試輕載效率,電源適配器設計者載選擇拓撲時(shí)應當特 別注意.


    效率是和功率有關(guān)的,這個(gè)標準是美國能源之星的標準,也是目前開(kāi)關(guān)電源管理的一個(gè)行業(yè)標準.只要是要想出口到歐美發(fā)達國家的電源適配器都需要達到這個(gè)標準.


 

 

 


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