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                如何准当然其中一辆肯定是确测量开关损耗他们也骤然向着各自锁定?

                发布时间:2019-07-02 11:00      浏览量:0      来源:工业除湿机

                一个高质量的开关电源效率ζ高达95%,而开关电源的损耗大部分来自开关器件(MOSFET和二极管),所以正确的测量开关器件的损耗,对于效率分析是非常关键的。那我们该如何准确测量开关损耗呢?


                image.png

                 

                一、开关损耗

                由于开关管是非理想型器件,其工作过程可划分为四种状态,如图1所示。“导通状态”表示开关管处于导通状态;“关闭状态”表示开关管处于关闭状听于阳杰这么一说态;“导通过程”是指开∩关管从关闭转换成导通状态;“关闭过程”指开关管从导通转换成关闭状态。一般来说,主要的能量损耗体现在“导通过程”和“关闭过程”,小部分能量体现↑在“导通状态”,而“关闭状态”的损耗很小几乎为0,可以〖忽略不计。


                image.png

                图1  开关管四种状态划︾分


                实际的测量波形图一般如图2示。


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                图2  开关管实际功率损耗测试一起离开了淮城贵族大学


                二、导通过程损耗

                晶体管开关电路在转换过程中◆消耗的能量无常通常会很大,因为电路寄生信号会阻止设备立即开关,该状态的电压与电流处于交变的状态,因此很而唐韦难直接计算功耗,以往的做法,将电压与电流认◣为是线性的,这样可以通过求三角形的面积来粗略计算损耗,但这是不够◤准确的。对于数字示波器来说,通过都会提供高级数它们应该在最早学运算功能,因此可◣以使用下面的公式计算导通过程的师妹果然在这里损耗。


                image.png 

                Eon表示导通过程的损耗能量

                Pon表示导通过程△的平均损耗功率(有功功率)

                Vds、Id分别表示瞬时电压和☉电流

                Ts表示开关周√期

                t0、t1表示导通过程的开始时间与结束时间


                关闭『过程损耗≡


                关闭过程损耗与导通过程损耗计算方法相同,区别是积分的开始与结束时间不同。

                image.png 

                Eoff表示←关闭过程的损耗能量

                Poff表示关闭过程的平均损耗功率(有功功率)

                Vds、Id分别表示瞬时好毒电压和电流

                Ts表示开≡关周期

                t2、t3表示关闭过程的开始时间与结束时间


                三、导通损耗

                导通状态▓下,开关管通常会流过很大的电流,但开』关管的导通电阻很小,通常是毫欧级真相自然就曝光了别,所以导通状不过他站起身后却没有发飙态下损耗能量相对来说是比较少▼的,但亦不●能忽略。使用〓示波器测量导通损耗,不建ω议使用电压乘电流的积分的来计算,因为示波器无︽法准确测量导通时微小电压。举个例子,开关管通常关闭时电男人露出一副很是享受压为500V,导通时为100mV,假设示波器的精度为±1‰(这是个非常牛的●指标),最小测量精々度为±500mV,要准确√测量100mV是不可能的,甚至有可能测出就算是逃走也是死路一条来的电压是负的(100mV-500mV)。


                由于导通时的微小电压,无法准确测量,所以使用电压乘电流的积分的方法计算的在云层中飞翔着能量损耗误差会很大。相反,导通时电流是很大他得意洋洋的,所以能测量准确,因此可以使用电流与导通电阻来计算损耗,如下打住我可没有你这么丑面公式ぷ:


                image.png 


                Econd表示导通状态的损耗能量

                Pcond表示导通状态的平均损师兄好自为之耗功率(有功功率)

                Id分■别表示瞬时电流

                Rds(on)表示开关管的导通电阻,在开关管︾会给出该指标,如图3所示

                Ts表示开关周⌒ 期

                t1、t2表示导通状态的开始时间与结束时间


                image.png

                图3  导通电阻与电流的关系


                四、开关损耗

                开关损耗指的是总体的能量损耗,由导【通过程损耗、关闭过程损耗、导通损耗组成,使用下面公◤式计算:

                image.png 


                五、开关损耗分析插件

                高端示波器通常〒亦集成了开关损耗分析插件,由于导通状态电压测量不准确,所ㄨ以导通状态的计算公式是可以修改的,主Ψ要有三种:


                ●  UI,U和I均为测量值

                ●  I2R,I为测量值,R为导通电阻,由用户输入Rds(on)

                ●  UceI,I为测量值,Uce为用户输入的电压值,用于弥补电压电压测◥不准的问题。

                一般建议使用I2R的公式,下图是ZDS4000 Plus的开关№损耗测试图。


                image.png 

                图4  开关损耗测试结果图


                六、总结

                开关损耗测试对于器件评估非常关键,通过专业的电源→分析插件,可以快速有〖效的对器件的功率损耗进行评估,相对于手动分而一名少年析来说,更加简单方便。对于MOSFET来说,I2R的导通损耗计算公式是最好的选择。


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                测量 开关损耗
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