ZHCAB20 November 2020 LM61460-Q1 , LM63615-Q1 , LM63625-Q1 , LM63635-Q1 , LMR33620-Q1 , LMR33630-Q1
功率损耗可通过Equation2 计算得出。
转换器的效率用 η 表示。如前所述,效率在某种程度上由设计人员控制。最大输出功率 (VOUT × IOUT) 由应用设置,但也有机会选择效率较高的器件。显然,效率越高,功率损耗也越低。较低的输入电压有助于提高稳压器的效率。例如,如果直流/直流转换器的输出为 3.3V,则使用 5V 导轨为转换器供电(而不是像 12V 这样更高的电压)将有助于提高效率。开关频率对转换器中的损耗也有很大影响。选择较低的开关频率将降低频率相关损耗。此处的权衡是需要一个较大的 LC 滤波器,这会增加解决方案的大小,并可能增加成本。降低功率损耗也会为系统带来其他好处。由于产生的热量较少,其他元件将经历较冷的环境,有助于提高整体可靠性。公式中使用的效率见数据表或在实际操作条件下进行测量。在某些情况下,公布的效率包括电感器中的损耗。如果已知电感器电阻,则可使用Equation3 计算出这些损耗的近似值。
只需从Equation2 中减去Equation3,即可得到稳压器中的近似功率损耗。尽管总电感器功率损耗包括交流损耗和直流损耗,但在本示例中,仅考虑直流功率损耗,如电感器的规定电阻所示。如果需要更精确的电感器损耗模型,应咨询电感器制造商。
通常,大多数数据表中给出的效率是在 25°C 的环境温度下测出的。温度较高时,效率会有所降低。很多时候,稳压器制造商可以提供温度升高后的效率数据,以帮助用户计算功率损耗。在任何情况下,公布的曲线都可用于估算特定用户条件下的效率,但考虑到在更高温度下进行的操作,这个数值可能减少一两个点。表 3-1 提供了稳压器运行条件如何影响效率的指南,可用于估算数据表中未给出的条件下的效率。
条件 | 对效率的影响 |
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输入电压 | 随电压升高而降低 |
输出电压 | 随电压升高而提高 |
开关频率 | 随频率升高而降低 |
环境温度 | 随温度升高而降低 |