如何提高開關(guān)電源效率

開關(guān)電源的功耗包括由半導體開關(guān)、磁性元件和布線等的寄生電阻所產(chǎn)生的固定損耗以及進行開關(guān)操作時的開關(guān)損耗。對于固定損耗，由于它主要取決于元件自身的特性，因此需要通過元件技術(shù)的改進來予以抑制。在磁性元件方面，對于兼顧了集膚效應(yīng)和鄰近導線效應(yīng)的低損耗繞線方法的研究由來已久。為了降低源自變壓器漏感的開關(guān)浪涌所引起的開關(guān)損耗，人們開發(fā)出了具有浪涌能量再生功能的緩沖電路等新型電路技術(shù)。以下是提高開關(guān)電源效率的電路和系統(tǒng)方法：

（1）ZVS（零電壓開關(guān)）、ZCS（零電流開關(guān)）等利用諧振開關(guān)來降低開關(guān)損耗的方法。

（2）運用以有源箝位電路為代表的邊緣諧振（Edge ResONance）來降低開關(guān)損耗。

（3）通過延展開關(guān)元件的導通時間以抑制峰值電流的方法來減少固定損耗。

（4）在低電壓大電流的場合通過改善同步整流電路的方法來減少固定損耗。

（5）利用轉(zhuǎn)換器的并聯(lián)結(jié)構(gòu)來減少固定損耗。

其中，第一種方法對于降低開關(guān)損耗極為有效，但問題是因峰值電流和峰值電壓所導致的固定損耗將會增加。

第二種方法是為解決該問題而開發(fā)的有源緩沖器（Active Snubber），是一種極為實用的ZVS方式；但是，由輕負載條件下的無功電流所引發(fā)的效率下降問題卻是其一大缺陷。

第三種方法中，采用抽頭電感器（Tap Inductor）的方式是比較有效的，它能夠應(yīng)付由漏感所引起的浪涌現(xiàn)象。

關(guān)于第四種方法，兩段式結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)同步整流電路高效工作的方法之一，它采用接近0.5的固定時間比率（Time Ratio），并由前段的轉(zhuǎn)換器來進行輸出電壓控制。它一反“兩段式結(jié)構(gòu)將導致效率下降”這一傳統(tǒng)思維模式，在低電壓大電流的場合非常有效。

至于第五種方法，既可將整個轉(zhuǎn)換器電路進行并聯(lián)，也可像電流倍增器（Current Doubler）那樣部分采用并聯(lián)結(jié)構(gòu)。下面將對利用轉(zhuǎn)換器的并聯(lián)操作所實現(xiàn)的效率提升情況進行簡要闡述。