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关于电感储能和无源软开关的疑惑。

一般开关电源中的电感作用就是储存能量-释放能量,那么对于一个特定的磁环来说,它能存储的最大能量应该是不变的吧,但是为什么同一个磁环提高开关电源的频率可以使功率做得更大呢?比如我用一个磁环绕了20圈得到30uh感量,饱和电流3A,那么做一个boost电路开关频率要300K可以做到50W,如果我在这个磁环上只绕了15圈得到15uh,但是饱和电流却可以达到4A,把开关频率提高到600K,那么功率就可以做到50W以上不费力,为什么会这样呢?能量不守恒了?如果这样的话,是不是用同样的磁环通过提高开关频率可以做到100W以上呢?这就是所谓的功率密度?

 

还有关于软开关,也就是零电流开通,零电压关断的无源软开关是不是开关损耗跟频率关系不大,主要损耗就是导通电阻R(on)呢?Coss和Qr ,Tr, Tf这些造成的损耗对频率影响大么?用软开关技术后,mosfet的主要损耗是哪些呢?提高开关频率会加重哪些损耗呢? 有点迷糊了,请各位老师讨论下。

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wklzsw
LV.3
2
2012-11-07 19:02
没有大师来谈谈么?
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2012-11-07 21:22

首先你要搞清楚电感的储能公式W=0.5*L*I*I,因此一个周期内它传递的功率应该为P=0.5*L*I*I*fs.因此对于相同的功率而言,频率升高,其电流可以降低。但是频率不能无休止的往上升,磁芯的铁损是和频率正相关。

软开关技术能够降低开关损耗,但实际工作的时候,很多电路是不能在全范围完全实现软开关的。如果完全实现软开关的话,主要的损耗就是导通电阻的损耗了。实际上,软开关的电路有很多种,不同的软开关电路工作情况不一样,其损耗的分析也不尽相同。比如常见的是ZVS,是零电压开通,那么关断损耗就要考虑了。MOSFET的开关损耗,驱动损耗等都是跟频率有关的。

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wklzsw
LV.3
4
2012-11-11 11:58
@fly
首先你要搞清楚电感的储能公式W=0.5*L*I*I,因此一个周期内它传递的功率应该为P=0.5*L*I*I*fs.因此对于相同的功率而言,频率升高,其电流可以降低。但是频率不能无休止的往上升,磁芯的铁损是和频率正相关。软开关技术能够降低开关损耗,但实际工作的时候,很多电路是不能在全范围完全实现软开关的。如果完全实现软开关的话,主要的损耗就是导通电阻的损耗了。实际上,软开关的电路有很多种,不同的软开关电路工作情况不一样,其损耗的分析也不尽相同。比如常见的是ZVS,是零电压开通,那么关断损耗就要考虑了。MOSFET的开关损耗,驱动损耗等都是跟频率有关的。
频率升高,每个周期的电流峰峰值不还是一样的么?
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2012-11-11 21:20
@wklzsw
频率升高,每个周期的电流峰峰值不还是一样的么?
如果频率升高,每个周期的电流峰峰值还是一样的话,输出功率还相等吗?
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wklzsw
LV.3
6
2012-11-29 23:47
@fly
如果频率升高,每个周期的电流峰峰值还是一样的话,输出功率还相等吗?
所以就不是很理解。
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