名锦坊|开关电源的电路损耗分析开关电源的电路损耗分析。开

开关电源的电路损耗分析。开关电源，即开关模式电源(SwitchModePowerSupply ，简称SMPS) ，又称交换式电源、开关变换器，是一种高频化电能转换装置，是电源供应器的一种。其功能是将一个位准的电压，透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。开关电源的输入多半是交流电源(例如市电)或是直流电源，而输出多半是需要直流电源的设备，例如个人电脑，而开关电源就进行两者之间电压及电流的转换。
开关电源不同于线性电源，开关电源利用的切换晶体管多半是在全开模式(饱和区)及全闭模式(截止区)之间切换，这两个模式都有低耗散的特点，切换之间的转换会有较高的耗散，但时间很短，因此比较节省能源，产生废热较少。理想上，开关电源本身是不会消耗电能的。电压稳压是透过调整晶体管导通及断路的时间来达到。相反的，线性电源在产生输出电压的过程中，晶体管工作在放大区，本身也会消耗电能。开关电源的高转换效率是其一大优点，而且因为开关电源工作频率高，可以使用小尺寸、轻重量的变压器，因此开关电源也会比线性电源的尺寸要小，重量也会比较轻。
若电源的高效率、体积及重量是考虑重点时，开关电源比线性电源要好。不过开关电源比较复杂，内部晶体管会频繁切换，若切换电流尚未加以处理，可能会产生噪声及电磁干扰影响其他设备，而且若开关电源没有特别设计，其电源功率因数可能不高。

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开关电源电路各种损耗分析如下：
1、输入部分损耗
(1)脉冲电流造成的共模电感T的内阻损耗加大，适当设计共模电感，包括线径和匝数。
(2)放电电阻上的损耗，在符合安规的前提下加大放电电阻的组织。
(3)热敏电阻上的损耗，在符合其他指标的前提下减小热敏电阻的阻值。
2、启动损耗
普通的启动方法，开关电源启动后启动电阻回路未切断，此损耗持续存在。
改善方法：恒流启动方式启动，启动完成后关闭启动电路降低损耗。
3、与开关电源工作相关的损耗
4、钳位电路损耗
有放电电阻存在， mos开关管每次开关都会产生放电损耗
改善方法：用TVS钳位如下图，可免除电阻放电损耗(注意：此处只能降低电阻放电损耗，漏感能量引起的尖峰损耗是不能避免的)
当然最根本的改善办法是，降低变压器漏感。
5、供电绕组的损耗
电源芯片是需要一定的电流和电压进行工作的，如果Vcc供电电压越高损耗越大。
改善方法：由于IC内部消耗的电流是不变的，在保证芯片能在安全工作电压区间的前提下尽量降低Vcc供电电压!
6、变压器的损耗
由于待机时有效工作频率很低，并且一般限流点很小，磁通变化小，磁芯损耗很小，对待机影响不大，但绕组损耗是不可忽略的。
7、变压器绕组引起的损耗
绕组的层与层之间的分布电容的充放电损耗(分布电容在开关MOS管关断时充电，在开关MOS管开通时放电引起的损耗。)
当测试mos管电流波形时，刚开启的时候有个电流尖峰主要由变压器分布电容引起。
改善方法:在绕组层与层之间加绝缘胶带，来减少层间分布电容。
8、开关管MOSFET上的损耗
mos损耗包括：导通损耗，开关损耗，驱动损耗。其中在待机状态下最大的损耗就是开关损耗。
改善办法：降低开关频率、使用变频芯片甚至跳频芯片(在空载或很轻负载的情况下芯片进入间歇式振荡)