Quelles sont les pertes à l'intérieur de l'alimentation à découpage ?
La perte principale à l'intérieur de l'alimentation à découpage Pour améliorer l'efficacité de l'alimentation à découpage, il est nécessaire de distinguer et d'estimer grossièrement diverses pertes. La perte interne de l'alimentation à découpage peut être grossièrement divisée en quatre aspects : perte de commutation, perte de conduction, perte supplémentaire et perte de résistance. Ces pertes se produisent souvent ensemble dans des composants avec pertes et sont discutées séparément ci-dessous.
Pertes associées à la commutation de puissance
L'interrupteur d'alimentation est l'une des deux principales sources de perte à l'intérieur d'une alimentation à découpage typique. Les pertes peuvent essentiellement être divisées en deux parties : les pertes de conduction et les pertes de commutation. La perte de conduction est la perte lorsque l'interrupteur d'alimentation est dans l'état de conduction après que le dispositif d'alimentation a été allumé et que les formes d'onde de commande et de commutation ont été stabilisées ; la perte de commutation se produit lorsque l'interrupteur d'alimentation est entraîné et entre dans un nouvel état de fonctionnement, entraînant et commutant la perte lorsque la forme d'onde est en transition. Ces phases et leurs formes d'onde sont illustrées à la figure 1.
La perte de conduction peut être mesurée par le produit de la tension aux bornes du commutateur et de la forme d'onde du courant. Ces formes d'onde sont approximativement linéaires et la perte de puissance pendant la conduction est donnée par l'équation (1).
Une approche typique pour contrôler cette perte consiste à minimiser la chute de tension pendant la période de conduction de l'interrupteur de puissance. Pour atteindre cet objectif, le concepteur doit faire fonctionner l'interrupteur en saturation. Ces conditions sont données par l'équation (2a) et l'équation (2b), via la commande de surintensité de base ou de grille, garantissent que le courant de collecteur ou de drain est contrôlé par des composants externes plutôt que par l'interrupteur de puissance lui-même.
Les pertes de commutation lors des transitions de commutation de puissance sont plus complexes, avec à la fois leurs propres facteurs et les effets des composants associés. Les formes d'onde liées à la perte ne peuvent être observées qu'avec un oscilloscope connecté à l'extrémité drain-source (collecteur-émetteur) de la sonde de tension, et la sonde de courant alternatif peut mesurer le courant de drain ou de collecteur. Lors de la mesure de la perte à chaque instant de commutation, une sonde blindée à câble court doit être utilisée, car toute longueur de fil non blindé peut introduire du bruit provenant d'autres sources d'alimentation et ne peut donc pas afficher avec précision la forme d'onde réelle. Une fois qu'une bonne forme d'onde est obtenue, la zone délimitée par ces deux courbes peut être calculée approximativement par la méthode simple de la somme des triangles et des rectangles. La perte d'activation peut être calculée par la formule (3).
Ce résultat n'est que la valeur de perte pendant la période d'activation de l'interrupteur de puissance, plus les pertes de désactivation et de conduction pour obtenir la valeur de perte totale pendant la période de commutation.
Pertes liées au redresseur de sortie
Dans la perte totale à l'intérieur d'une alimentation à découpage de redresseur non synchrone typique, la perte du redresseur de sortie représente 40 % -65 % de la perte totale. Il est donc très important de comprendre cette section. À partir de la figure 2, vous pouvez voir les formes d'onde associées au redresseur de sortie.
