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硅整流装置提高效率和力率的一些措施
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如何借用同步整流架构提高电源转换器效率
20:18:41来源: EEPW 关键字：&&
　　随着消费性的发展，各种如适配器所消耗的电能占全球能耗的比例急剧加大，成为不可忽视的耗能「大户」。以美国为例，每年适配器须要消耗电能3，000亿度，占整个国家每年用电总量的11%。　　现今节能减碳声浪不断提高，各国政府法规对电源的要求也越来越严格。美国能源部(Department of Energy， DoE)针对External Power Supply公告新的要求NOPR(Notice of Proposed Rulemaking)，将对电源供应厂与相关节能零件带来新的挑战，表1为针对效率的要求。详细资料可参考美国能源部官方网站。　　晶片加速取代二极管　　手持式电子产品如平板装置(Tablet Device)、智慧型手机等的风行，相对地亦开始要求电源充电器的尺寸必需短小轻薄，这些因素也对电源设计造成新的挑战。　　近年来电子技术的发展，使得电路的工作电压越来越低、电流越来越大。低电压工作有利于降低电路的整体功率消耗，但也给电源设计提出新的难题。　　的损耗主要由三部分组成，分别为功率、变压器及输出端整流管的损耗。在低电压、大电流输出的情况下，整流二极体的导通压降较高，输出端整流管的损耗尤为突出。快恢復二极体(FRD)或超快恢復二极体(SRD)可达1.0或1.2伏特(V)，即使採用低压降的萧特基二极体(SBD)，也会产生大约0.5~0.6伏特的压降，这就导致整流损耗增大、电源效率降低。整流管上的损耗也会达到电源总损耗的60%以上。　　因此，传统的二极体整流电路已无法满足实现低电压、大电流源高效率及小体积的需要，成为制约交流对直流(AC-DC)电源供应器提高效率的瓶颈。为能有效降及温升，近来使用同步整流技术以取代整流二极管蔚为风潮。　　同步整流是採用通态电阻极低的专用功率金属氧化物场效电晶体(MOSFET)，来取代整流二极体以降低整流损耗的一项新技术，它能提高开关电源供应器的效率。MOSFET属于电压控制型元件，它在导通时的伏安特性呈线性关係。以功率MOSFET做整流器时，要求闸极电压必须与被整流电压的相位保持同步才能完成整流功能，故称之为同步整流。　　晶片商竞推同步整流晶片　　MOSFET耗损主要由内阻(Rdson)决定(切换速度《200kHz)，萧特基二极体耗损则由顺向压降(Vf)来决定。当多颗MOSFET并联时内阻会成倍数下降，理论上并联无数颗MOSFET时，内阻会趋近于零几乎没有耗损。但萧特基二极体物理上存在最低屏蔽顺向压降约0.3伏特，不论并联多少颗萧特基二极体，最低都有此屏蔽压降，因此最低也会约有耗损Ploss=0.3×输出电流。　　基本单端自激、隔离式降压同步整流电路如图1所示。V1及V2为功率MOSFET，在次级电压的正半周，V1导通，V2关断，V1起整流作用;在次级电压的负半周，V1关断，V2导通，V2起到续流作用。同步整流电路功率耗损包括V1及V2导通损耗及闸极驱动损耗。当开关频率低于200kHz时，导通耗损占主导地位。　　图1 单端降压式同步整流器的基本塬理图　　自激式的同步整流架构很简单，但是为能确保在使用时不发生失控电路烧毁或不稳定情形，周边须加入，因此近年来各厂商陆续推出二次侧同步整流控制IC。　　ZCD和预测式同步整流技术分庭抗礼　　自90年代末期同步整流技术诞生以来，开关电源技术得到极大的发展，採用IC控制技术的同步整流方案已为研发工程师普遍接受，现在的同步整流技术分为两大类，分别为零电流侦测(ZCD)及预测式(Prediction)的同步整流方案。　　不论使用何种方案，效率的提升主要决定于MOSFET的选择，由于开关电源供应器的使用频率，通常是在200kHz以下，因而MOSFET的内阻决定大部分的效率的提升。　　ZCD有(NXP)、国际整流器(IR)和安森美(ON Semiconductor)等厂家投入，预测式则是擎力科技的专利。这两种方案各有优点，ZCD的周边零件较少、调整较易、适用于非连续导通模式 (DCM);而预测式的优点是可同时使用于DCM及连续导通模式(CCM)之间、不挑选MOSFET和死区(Dead Time)可调整。　　所谓ZCD就是当侦测到MOSFET汲极的电流为零时，IC输出一个高位準给MOSFET，由于是侦测电流，因而MOSFET的内阻变化会影响到电流，为了操作安全，各厂商均设定在-200?300毫伏特(mV)才做切换(图2)。　　预测式是利用上一波形来预测下一波形，因此可以在MOSFET的Vds电压上升之前，提前截止Vgs，以避免MOSFET的交越。　　图3和图4分别为工作在CCM、DCM下的同步工作波形，其中上方波形为同步MOS的Vds波形，下方波形为SP6018输出波形。因为具有死区编程控制功能，能保证电源安全地工作在CCM模式，这也是业界唯一能出色应对连续模式的同步整流控制IC。　　图3 连续导通模式　　图4 非连续导通模式　　在绿能意识不断抬头下，开关电源供应器的效率要求也会愈来愈高，使用同步整流方案能将现有系统的效率提高2?4%并可降低温度10?20℃，尤其是在大电流、低电压输出时其效益更为明显。为能符合手提式产品对电源充电器要求短小轻薄的要求，CCM操作模式加上同步整流将成为主流。
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一种提高内河拖轮拖力的尾整流装置
【摘要】：正 提高车叶效率有多种途径,用流线型整流体充填车叶壳后低压涡流空间的方法,是减少涡流损失提高车叶效率的一种简易措施。整流帽舵即是其中一种装置形式。据有关资料介绍,国外采用整流帽舵的装置后,拖轮拖力增加10％左右,自航船舶的航速提高5％左右。但在内河拖轮上应用整流帽舵时,由于应舵频繁,舵角处于零度的情况不多,因而其效果十分有限。针对上述问题,我们对整流体的装置方式进行了改进。本文即是介绍该装置的试验与实际使用效果。
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【关键词】：
【正文快照】：
提高车叶效率有多种途径,用流线型整流体充填车叶壳后低压涡流空间的方法,是减少涡流损失提高车叶效率的一种简易措施。整流帽舵即是其中一种装置形式。据有关资料介绍,国外采用整流帽舵的装置后,拖轮拖力增加10％左右,自航船舶的航速提高5％左右。但在内河拖轮上应用整流帽
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& & 整流效率要求达到96%以上，这个效率其实包括变压效率和整流效率两部分，也就是直流电量与交流电量的比值，主要是铜损和铁损以及整流管导通损耗，其中铜损包括变压器外部铜排接触损耗。
刚学会评分，谢谢帮助
很羡慕你的水平。高手！
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我们上次标定达到了98%
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jiao9961105
& & 控制的很不错了，说明你们设备选型与运行条件配合很好。
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也就是说进去100度电，出来96度左右了，是这样么，我们电表加在整流前，算单耗理应减除线耗和整流器消耗差不多的多少啊
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& & 计算单耗分为直流电耗和交流电耗两种，你说的就是交流电耗，电流信号取自高压侧。整流柜出线母排上安装有直流互感器，给直流电量计算器提供信号，这就是直流电量。
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不太明白& &要不你直接告诉我&&能耗多少电吧& &还是与电流有关，我们现在电流密度5.5KA每平米
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& & 用交流电耗除以烧碱产量，就是交流电耗了，不同的槽子不同的电流密度条件下电耗是不同的，一般都在之间。
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本帖最后由 sunjl1981 于
21:46 编辑
整流器效率一般能达到多少
已有&0&人打赏作者
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huawei 发表于
回复 7# 张永国
我们厂的整流效率大概95%,不到96%，不过包括了从变电站到整流器这一段的线损。
看图查隐患（9.24）安全漫画（9.24）
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Vishay新款TMBS整流器减少功率损耗并提高效率
来源：电子发烧友网
作者：春波绿影日 09:14
[导读] 日前，Vishay Intertechnology， Inc.（NYSE 股市代号：VSH）宣布，推出12款电流等级从6A至20A的新型45V、60V和100V器件，扩大其TMBS(R) Trench MOS势垒肖特基整流器。器件适合商业应用，具有极低的正向压降，采用表面贴装TO-252（DPAK）封装。
　　宾夕法尼亚、MALVERN & 2013 年 8 月1 日 & 日前，Vishay Intertechnology， Inc.（NYSE 股市代号：VSH）宣布，推出12款电流等级从6A至20A的新型45V、60V和100V器件，扩大其TMBS& Trench MOS势垒肖特基整流器。器件适合商业应用，具有极低的正向压降，采用表面贴装TO-252（DPAK）封装。
　　今天发布的整流器在3A下的正向电压降只有0.34V，包括9款双芯片和3款单芯片整流器，在低压高频DC/DC转换器、开关电源、续流二极管、OR-ring二极管和电池反向保护应用中可以减少功率损耗及提高效率。典型最终产品包括机顶盒、LED电视和计算机电源，以及ADSL调制解调器。
　　新款整流器的最高工作结温为+150℃，MSL潮湿敏感度等级达到per J-STD-020的1级，LF最高峰值为260℃。器件非常适合自动拾放，符合RoHS指令2011/65/EU，符合JEDEC JS709A标准的无卤素要求。
　　新款45V、60V和100V TMBS整流器现可提供样品，并已实现量产，大宗订货的供货周期为八周。
　　VISHAY简介
　　Vishay Intertechnology， Inc. 是在纽约证券交易所上市（VSH）的&财富1000 强企业&，是全球分立半导体（二极管、MOSFET和红外光电器件）和无源电子元件（电阻器、电感器、电容器）的最大制造商之一。这些元器件可用于工业、计算、汽车、消费、电信、军事、航空航天、电源及医疗市场中几乎所有类型的电子设备和装备。凭借产品创新、成功的收购战略，以及&一站式&服务使Vishay成为了全球业界领先者。有关Vishay的详细信息，敬请浏览网站 。
　　TMBS&是Vishay Intertechnology的注册商标。
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