开关电源芯片自身功耗怎么计算 开关电源的损耗怎么计算?

开关电源的损耗怎么计算?

你是要计算开关电源的实际功耗吧?这需要知道开关电源的负载电流或负载功率以及开关电源的效率。

一般开关电源的效率(220v-48v)大于80%,效率以80%计算,它的功耗就等于负载功率/80%。

电源的功耗是如何计算的?

输出功率=输出电压X输出电流,这两个参数在电源的铭牌上都应该有的。输入功率=输出功率/效率。比如,开关电源是12V29A的,负载是12V1A。12V29A是指的开关电源的额定输出功率,12V1A指的是实际消耗功率。浪费不浪费则取决于开关电源的效率和实际消耗的功率。假设开关电源的效率为0.85,那么12V1A输出时输入功率为12/0.85=14.12(W),也就是说大约有14.12-12=2.12(W)的功率浪费了。如果开关电源带有待机功能的话,按国际标准,空载时功耗不得超过1W。24V*6A是开关电源最大的使用功率,这部分功率还要加上损耗的功率才会等于输入功率220V1.6A,这中间的损耗功率,把两者相减就是了。

开关电源的占空比取决于功率芯片吗?

电磁炉常用的电源芯片22A,它的型号全称是VIPer22A,这是一个常用的小功率开关电源驱动芯片,芯片集成了功率开关管,输入电压合适散热良好的情况下,其最大的输出功率可以到20W。这个电源芯片是家用电器,比如电磁炉、饮水机等非常常用的。

VIPer22A芯片简介

  • VIPer22A芯片基本参数

VIPer22A是ST公司推出的一款小功率内置开关管的开关电源驱动芯片,欧标电压输入范围内,直插封装的最大输出功率可以到20W,贴片封装的输出功率为12W;如果是宽电压输入范围,直插封装的输出功率为12W,贴片封装的输出功率为7W。VIPer22A的工作电压范围比较宽,为9V-38V;它的开关震荡频率固定,典型值为60kHz。
  • VIPer22A芯片内部结构

VIPer22A的内部整合了电流型PWM控制器、高压功率场效应管以及逻辑控制和保护电路等结构。从芯片的内部结构框图能够看出,它与一般开关电源芯片有所区别,在内部开关管输入的高压端,也就是内部场效应管的漏极,通过芯片内部的电压源提供给芯片正常工作时的电压,所以芯片的启动不需要外接启动电阻,正常工作时,也可以不适用变压器的辅助绕组供电。

与其他开关电源芯片另外一点比较大的区别是,芯片内部开关管有两个源极,这两个源极的面积有区别,并且在这两个源极之间接了一个电阻,用来检测流过开关管的电流。由于两个源极的存在,流过检流电阻上的电流并不是流过开关管的全部电流,而是按照一定比例的其中的一小部分,这样就能够大大减小电阻上的损耗,起到一定的节能作用,无需外接的检流电阻,同样也能够缩小电路板布局,节省一部分成本。

  • VIPer22A芯片引脚功能排序

VIPer22A芯片的引脚功能如下:1、2号引脚为内部开关管的源极;3号引脚为反馈信号输入端;4号引脚为芯片的电源供电端;5-8号引脚为内部开关管的漏极。

VIPer22A芯片应用电路及工作原理

上图是以22A作为主控芯片的电磁炉电源电路,这是一个非隔离型开关电源,电路原理中省略掉了交流输入的整流及滤波电路。它的工作过程是:

300V左右的直流电压输入之后,通过变压器的初级绕组连接到芯片内部开关管的漏极,由芯片内部的电压源从开关管漏极获得电源,经过降压后给芯片提供启动电压。芯片启动后,内部的开关管就会产生高速开关,将输入的直流电变换成脉动直流后输入到开关变压器的初级,由变压器次级感应出的电压分为两路,一路为18V电压,一路为经过7805稳压后的5V电压。18V电压同时返回芯片的4号引脚,给芯片供电。

由于这个电源为非隔离型电源,所以它的电压反馈没有经过光耦的隔离,而是由输出端经过稳压二极管输入到芯片的3号引脚,也就是电压反馈端。当输出的电压超过稳压二极管的稳压值后,二极管会击穿,从而是芯片调整脉宽,控制输出电压。并接在变压器初级绕组的三个元件组成RDC电路,它的作用是吸收芯片内部开关关在断开时,变压器初级绕组产生的尖峰脉冲。

VIPer22A开关电源工作参数

由于电源设计上的差异,每个电路中的引脚电压可能会有略微差别,以上面工作原理中的图为例。1-2两个引脚是接地端,正常时为0V;3号引脚反馈输入端正常时约0.5V;4号引脚芯片供电端,正常电压约为16-16.5V,4-8号引脚正常电压约为300V。

如果测量芯片的引脚电压都为300V,如果测量没有问题的话,基本可以说明芯片已经击穿,这种情况有可能伴随整流桥等其他元件的损坏,更换芯片前,应先排除其他故障,以防止更换后再次击穿或造成故障扩大化。维修及更换元件时,需要有一定的经验及电子基础,保证安全。

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