开关电源器件的开关损耗

　　开关电源器件的开关损耗，主要是开关元件在开关过程中由于电路的切换，线路中的寄生电感在电路切换过程中释放储能和开关元件（如开关管、二极管）开关过程的延迟所产生的功率损耗。开关损耗一般随开关频率的增加而增加。对于低电压的DC/DC变换器，如果开关频率不是很高（如50kHz左右）则其开关损耗相对较小，如果是交流市电则开关损耗将变得比较明显。开关损耗产生时可以在开关元件的电压、电流波形上看到，如下图示。
　　
　　图中，VDS、IDSPDS分别为开关管的漏一源极电压、开关管的漏极电流、开关管的功率损耗。从图中可以看到，由于电路中的寄生电感和实际电感的存在，在电路切换过程中，电流是不能跃变的，而且是开关管关断后的开关管电压上升到电源电压或某一电压值时，切换的元件才能导通，于是就迫使关断的开关管承载着负载电流，上升到电源电压或某一电压值后，切换导通的元件才开始导通。这样，在开关管关断过程中就产生电压、电流同时出现的现象，这种现象在开关管上产生开关损耗，即t1~t3期间。同样，在开关管的开通过程中也有开通损耗，即t4一t6期间。

　　
　　为了降低甚至消除开关元件的开关损耗，可以采用如下方法：采用电容器实现开关元件的电压、电流波形的改变，借以改变开关元件的电压、电流的同时存在或其程度，如下图所示。

　　由于与开关元件并联的缓冲电容器延缓了开关管的电压上升，所以使开关管的电压、电流同时存在的程度得到改善。但是在每一个关断过程结束后，缓冲电容器的电压必须复位。如果采用RCD缓冲电路，则电容器复位释放的能量将被转换成热能散发掉，不利于提高开关电源的效率。而将缓冲电容器复位释放的能量回收就可以明显地提高开关电源的效率，这就是无源无损耗缓冲电路技术，这种技术的电路相对复杂，在低电压供电电源条件下一般不采用。

本文关键字：开关电源  稳压-电源电路，单元电路 - 稳压-电源电路