電源适配器其實就是一個由變(biàn)壓器和交流/直流轉換器以及相應穩壓電路所組成的綜合變(biàn)電器,簡單來說這個綜合變(biàn)電器裏面包含兩個主要部件變(biàn)壓器和電流轉換器,而這兩個部件本身就存在著(zhe)電能的消耗,它們附屬的穩壓電路自然也不例外,因此電源本身又是一個耗電器.
輸入電(diàn)源的能量並(bìng)不能100%轉化爲供主機内各部件使用的有效能量,這就是今天我們談的轉換效率的問題.
轉換效率是電源适配器的重要指标,高效率意味電源适配器本身損耗就越小,就更加節約能源.電源适配器的轉換效率就是總輸出功率除以總輸入功率定義爲效率:電源效率η=Po/Pi.公式中:Po爲輸出功率,Pi爲輸入功率.
而電源适配器的轉換效率和溫升關系在這裏就不得不談,由於電源适配器内部要損耗相應的功率,電源适配器的轉換效率不可能是100%,電源适配器消耗的功率以發熱的形式表現出來,電源适配器本身發熱的高低主耍取決於電源适配器的轉換效率與電源适配器的體積.在一定散熱條件下,電源适配器存在一定的溫升,即殼溫與環境溫度的差異.電源适配器外殼散熱表而積的大小直接影響溫升,對溫升的粗略估計可以使用這樣的公式:溫升=熱阻系數×校塊功耗.對於溫度較高的地方,電源适配器需降額使用,以減小電源适配器的功耗,從而減小溫升,保證電源适配器的元器件溫度不超過極限值.除瞭滿足電子電器工作要求,電源适配器輸出功率一定時,電源适配器工作溫升對它的平均無故障時間MTBF影響很大,高效率,低溫升使産品壽命長,體積,質量更小.談到體積下面我們就需要來談談功率密度.
絕大多數電源适配器生産商都以産品的功率密度作爲标準,衡量産品的有效性.功率密度通常由瓦/立方英寸:W/in3來表示,如果不能在規定的最大的環境溫度範圍内使用電源适配器,就可能達不到參數屮的最大輸出功率.電源适配器可用的平均輸出功率就是可用功率密度.
可用功率密度取決(jué)於(yú)下列因素.
■A.要求的輸出功率.要求的輸出功率是應用需要的最大平均功率.
■B.熱阻抗.熱阻抗的定義是功率消耗産生的溫升,通常用℃/W度量.
■C.外殼最高工作溫度.所有功率器件都規定瞭外殼最高工作溫度,該溫度是指功率器件内部的元件工作時所能承受的最高溫度.爲保持功率器件的可靠性,應工作在最高溫度以下.
■D.工作環境溫度.它是指在功率器件工作時最差的環境溫度.功率器件在工作時若發熱量太大,且又來不及向周圍媒質消散,功率器件就會因超過其正常工作的保證溫度而失效.因此,選配合适的散熱器是元器件可靠工作的重要條件之一.
而在功率器件的熱設計中所需的主要參(cān)數有以下幾個(gè).
■1.功率器件的工作結溫Tj：即器件允許的最高工作溫度極限.本參數由制造廠提供,或由産品标準強制給出要求.
■2.功率器件的損耗功率Pz：器件在工作時自身産生的平均穩态功率消耗,定義爲平均有效值輸出電流與平均有效值電壓降的乘積.
■3.功率器件的耗散功率Q：指特定散熱結構的散熱能力.
■4.功率器件的熱阻R：指熱量在媒質之間傳遞時,單位功耗所産生的溫升.
家用電器所使用的電源适配器的效率現在越來越關注,如果變換器效率低,那麽就代表更耗電.電源适配器效率的測試應在額定輸入電壓、滿載條件下測得,不少電源适配器常常工作在半載以下,所以我們測試的時候也會測試輕載效率,電源适配器設計者載選擇拓撲時應當特
别注意.
效率是和功率有關的,這個标準是美國能源之星的标準,也是目前開關電源管理的一個行業标準.隻要是要想出口到歐美發達國家的電源适配器都需要達到這個标準.
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