小吸收,大作用 —— PoE供電效率提升法寶!
發布時間:2022-04-06 來源:MPS 責任編輯:wenwei
【導讀】如今,反激變換器在PoE供電場合被普遍采用。但是,你還在為提高PoE供電效率而發愁嗎?輕小化是MPS公司電源產品追求的目標,提高開關頻率可以減小電感、電容等元件的體積。但是隨著開關頻率的提高,開關損耗越來越成為效率提升的障礙。
今天,小編帶大家扒一扒開關損耗的罪魁禍首:
開關器件關斷時刻的電壓尖峰和開通時刻的振鈴
01 電壓尖峰
開kai關guan器qi件jian關guan斷duan時shi刻ke的de電dian壓ya尖jian峰feng主zhu要yao是shi由you電dian感gan續xu流liu引yin起qi的de,其qi中zhong電dian感gan主zhu要yao來lai自zi於yu變bian壓ya器qi初chu級ji漏lou感gan和he和he線xian路lu中zhong的de分fen布bu電dian感gan,而er電dian壓ya尖jian峰feng正zheng是shi由you初chu級ji漏lou感gan的de能neng量liang泄xie放fang,最zui終zhong將jiang開kai關guan器qi件jian源yuan漏lou間jian的de結jie電dian壓ya衝chong高gao而er引yin起qi的de。
02振鈴
kaiguanqijiankaitongshikedezhenlingshiyoudianronghedengxiaodiangandexiezhenchanshengde,dianrongshikaiguanqijiandejiedianrong,dianganzhuyaoshichujicedelicidiangan,kaiguanqijiandejiedianyazaixiezhenzhuangtaixiahuibutingdibianhua,yinerzaibutongdekaitongshikesunhaoyebutong,tongchangzaijiaodidianyaxiakaitongsunhaoyehuijiaodi。dangran,zhenduikaitongsunhaoyechangcaiyonglingdianyakaiguan(ZVS)和零電流開關(ZCS)技術。
普通PD+DCDC芯片大多采用反激變換器做隔離電源,常規的RCD吸收電路把漏感能量消耗在電阻R上。消耗的能量越多,開關管的電壓應力就越低,但也影響了整個變換器的效率。因此常規的RCD吸收總存在著開關管電壓應力與整個變換器效率之間的矛盾。
圖注:采用RCD吸收電路的反激變換器波形
MP8009是MPS最新開發的PD+DCDC芯片,內部Pass Device僅為0.48 ohm,整體效率更好,集成度更高,而且支持802.3af/at協議和PSR、SSR、正激、反激等多種拓撲結構,同時可支持有源鉗位吸收電路。
圖注:MP8009有源鉗位PSR反激電路
圖注:MP8009有源鉗位PSR反激電路板
Q: 何為有源鉗位吸收電路呢?
A: 相比於RCD吸(xi)收(shou)電(dian)路(lu),有(you)源(yuan)鉗(qian)位(wei)吸(xi)收(shou)並(bing)不(bu)需(xu)要(yao)電(dian)阻(zu)來(lai)消(xiao)耗(hao)能(neng)量(liang),而(er)是(shi)在(zai)開(kai)關(guan)器(qi)件(jian)關(guan)斷(duan)後(hou),開(kai)啟(qi)有(you)源(yuan)鉗(qian)位(wei)電(dian)路(lu),此(ci)時(shi)鉗(qian)位(wei)電(dian)容(rong)與(yu)初(chu)級(ji)側(ce)漏(lou)感(gan)形(xing)成(cheng)諧(xie)振(zhen),在(zai)諧(xie)振(zhen)的(de)前(qian)半(ban)周(zhou)期(qi)吸(xi)收(shou)並(bing)存(cun)儲(chu)漏(lou)感(gan)能(neng)量(liang),在(zai)後(hou)半(ban)周(zhou)期(qi)會(hui)將(jiang)漏(lou)感(gan)能(neng)量(liang)傳(chuan)遞(di)至(zhi)輸(shu)出(chu)端(duan)。因(yin)此(ci)有(you)效(xiao)地(di)減(jian)少(shao)了(le)損(sun)耗(hao),提(ti)高(gao)了(le)變(bian)換(huan)器(qi)效(xiao)率(lv)。
另外,它也大大地降低了開關管的電壓應力,最終在電壓應力和傳輸效率之間取得最為理想的平衡。
圖注:MP8009有源鉗位反激變換器波形
圖注:MP8009有源鉗位反激變換器的效率曲線
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