การสูญเสียภายในแหล่งจ่ายไฟสลับคืออะไร?
การสูญเสียหลักภายในแหล่งจ่ายไฟสลับ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของแหล่งจ่ายไฟสลับ จำเป็นต้องแยกแยะและประเมินการสูญเสียต่างๆ อย่างคร่าวๆ การสูญเสียภายในของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งสามารถแบ่งออกได้เป็นสี่ด้านอย่างคร่าว ๆ ได้แก่ การสูญเสียการสลับ การสูญเสียการนำไฟฟ้า การสูญเสียเพิ่มเติม และการสูญเสียความต้านทาน การสูญเสียเหล่านี้มักเกิดขึ้นพร้อมกันในส่วนประกอบที่สูญเสีย และจะอธิบายแยกกันด้านล่าง
การสูญเสียที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนพลังงาน
สวิตช์ไฟเป็นหนึ่งในสองสาเหตุหลักของการสูญเสียภายในแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งทั่วไป โดยทั่วไปแล้วการสูญเสียสามารถแบ่งออกเป็นสองส่วน: การสูญเสียการนำไฟฟ้าและการสูญเสียการเปลี่ยน การสูญเสียการนำไฟฟ้าคือการสูญเสียเมื่อสวิตช์เปิด/ปิดเครื่องอยู่ในสถานะการนำไฟฟ้าหลังจากเปิดอุปกรณ์ไฟฟ้าแล้ว และรูปคลื่นการขับและสวิตชิ่งมีความเสถียร การสูญเสียการสลับเกิดขึ้นเมื่อสวิตช์เปิดปิดทำงานและเข้าสู่สถานะการทำงานใหม่ ทำให้เกิดการสูญเสียและการสลับเมื่อรูปคลื่นอยู่ในช่วงเปลี่ยนผ่าน เฟสเหล่านี้และรูปคลื่นแสดงในรูปที่ 1
การสูญเสียการนำไฟฟ้าสามารถวัดได้จากผลคูณของแรงดันคร่อมสวิตช์และรูปคลื่นปัจจุบัน รูปคลื่นเหล่านี้เป็นเส้นตรงโดยประมาณ และการสูญเสียกำลังระหว่างการนำไฟฟ้าจะได้รับจากสมการ (1)
วิธีการทั่วไปในการควบคุมการสูญเสียนี้คือการลดแรงดันไฟฟ้าตกระหว่างช่วงการนำไฟฟ้าของสวิตช์เปิดปิด เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ ผู้ออกแบบต้องทำให้สวิตช์ทำงานอย่างอิ่มตัว เงื่อนไขเหล่านี้กำหนดโดยสมการ (2a) และสมการ (2b) ผ่านไดรฟ์กระแสเกินฐานหรือเกต ตรวจสอบให้แน่ใจว่ากระแสสะสมหรือกระแสเดรนถูกควบคุมโดยส่วนประกอบภายนอก แทนที่จะเป็นสวิตช์เปิดปิดเอง
การสูญเสียการสลับระหว่างการเปลี่ยนการเปลี่ยนกำลังไฟฟ้ามีความซับซ้อนมากขึ้น โดยมีทั้งปัจจัยของตัวเองและผลกระทบจากส่วนประกอบที่เกี่ยวข้อง รูปคลื่นที่เกี่ยวข้องกับการสูญเสียสามารถสังเกตได้ด้วยออสซิลโลสโคปที่เชื่อมต่อกับปลายแหล่งจ่าย (คอลเลคเตอร์-อิมิตเตอร์) ของโพรบแรงดันไฟฟ้าเท่านั้น และโพรบกระแสไฟ AC สามารถวัดกระแสเดรนหรือคอลเลกเตอร์ได้ เมื่อทำการวัดการสูญเสียที่การสลับทันทีแต่ละครั้ง จะต้องใช้โพรบตะกั่วสั้นที่มีฉนวนหุ้ม เนื่องจากความยาวของลวดที่ไม่มีฉนวนป้องกันอาจส่งเสียงรบกวนจากแหล่งพลังงานอื่น และทำให้ไม่สามารถแสดงรูปคลื่นจริงได้อย่างแม่นยำ เมื่อได้รูปคลื่นที่ดีแล้ว พื้นที่ที่ล้อมรอบด้วยเส้นโค้งทั้งสองนี้สามารถคำนวณอย่างคร่าว ๆ ได้ด้วยวิธีง่าย ๆ ในการบวกสามเหลี่ยมและสี่เหลี่ยม การสูญเสียการเปิดใช้งานสามารถคำนวณได้จากสูตร (3)
ผลลัพธ์นี้เป็นเพียงค่าการสูญเสียระหว่างช่วงเปิดสวิตช์ไฟ บวกค่าการสูญเสียการปิดและการนำไฟฟ้าเพื่อให้ได้ค่าการสูญเสียทั้งหมดระหว่างช่วงการเปลี่ยนสวิตช์
การสูญเสียที่เกี่ยวข้องกับวงจรเรียงกระแสเอาต์พุต
ในการสูญเสียทั้งหมดภายในแหล่งจ่ายไฟสลับวงจรเรียงกระแสแบบไม่ซิงโครนัสทั่วไป การสูญหายของวงจรเรียงกระแสเอาต์พุตคิดเป็น 40 เปอร์เซ็นต์ -65 เปอร์เซ็นต์ของการสูญเสียทั้งหมด ดังนั้นการทำความเข้าใจในส่วนนี้จึงสำคัญมาก จากรูปที่ 2 คุณจะเห็นรูปคลื่นที่เกี่ยวข้องกับวงจรเรียงกระแสเอาต์พุต
