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脉冲电源变压器转换效率提升

发布时间: 2020-12-22 23:22:37

『壹』 电源的转换效率是什么意思

一、什么是转换效率?

为什么会有电源转换效率这个概念呢?这要先从电源的物理结构讲起。大家知道电源其实就是一个由变压器和交流/ 直流转换器以及相应稳压电路所组成的“综合变电器”。这个“综合变电器”里面包含两个主要部件—“变压器”和“电流转换器”,而这两个部件本身就存在着电能的消耗,它们附属的稳压电路自然也不例外,因此电源本身又是一个“耗电器”。输入电源的能量并不能100% 转化为供主机内各部件使用的有效能量,这样就出现了一个转换效率的问题。

电源转换效率=电源为主机提供的即时输出功率/输入电源的即时功率× 100%

原理就是这么简单,但是,有两点需要注意。

1.不同的电源产品,其转换效率不同;

2.同一电源产品,在不同的工作状态下,其转换效率也有变化。

第一点很容易被人理解,因为不同的电源产品之间,它们内在的变压电路、电流转换器以及功能电路都会有所不同,再加上自身的功率本来就不相同,所以转换效率不同是理所当然的。但是为什么同一产品的转换效率也会变化呢?这就要先从电源的输出电压说起了:电源的输入电压是额定的220V,而输出电压则有+12V、+5V、+3.3V 不同的规范,这就表示电源里至少拥有三种不同(“线圈缠比”、“磁感泄露率”不同)的变压器,由于三种变压器的功耗不尽相同,就意味着+12V、+5V 和+3.3V的电压输出其各自所对应的变压器转换效率亦不相同。

一般而言,+12V 电压输出负责为CPU 以及硬盘和光驱的驱动马达供电,+5V 电压输出负责为硬盘和光驱的PCB 电路板供电,+3.3V 的电压输出则是为主板上的内存电路模块供电。当计算机处于不同工作状态时,各部件的使用频率和工作负荷会有所不同,导致不同电压输出回路的工作负荷浮动,所以在不同的工作状态下,电源转换效率也是变化的。

通过上面的分析我们知道,电源自身功耗的浮动不是很大,而电源对外输出的浮动就比较大了,所以通常认为电源的输出负载越大,单位负载所“分摊”的电源自身功耗就越小,此时转换效率也就越高。

二、电源规范对转换效率的要求

小知识:转换效率与PFC 电路功率因数的区别最近有些电源标称自己的转换效率高达98%,但是仔细研究发现他们所谓的“转换效率”实际上是主动式PFC 电路的功率因数,这个因数表征的是有多少电能被电源利用了( 输入电源的实际能量/ 电网供给电源的能量),对于主动式PFC 电路来讲,功率因数可以达到98% 甚至99% 的水平;而我们所谓的转换效率,应该是电源供给其他设备的能量/ 输入电源的能量,二者表征的对象是不一样的。

以上就是电源转换效率的基本知识,下面,我们再来了解一下电源规范对转换效率的要求。最初,电源转换效率仅有60%左右;在Intel的ATX12V 1.3 电源规范中,规定电源的转换效率满载时不得小于68%;而在ATX 12V 2.01 中,对电源的转换效率提出了更高的要求—不得小于80%。

因此在购买电源时,从它遵循的电源规范上大家就能大致了解其电源转换效率的高低。之所以前后两个电源规范对电源转换效率的规定有如此大的差别,原因有三:

(一)、新的ATX 12V 2.01 规范基于新的电气制造技术,可以实现更高的转换效率;

(二)、因为主机功耗大幅度增加,如果电源的转换效率不提高的话,那么整机的巨大功耗和发热量将严重影响到正常使用;

(三)、更高的环保和节能要求。

三、转换效率与我们的关系

从电源规范对电源转换效率的严格要求,我们不难看出电源转换效率这个指标的重要意义。那转换效率是如何与我们每个人密切相关的呢?。就典型的ATX 12V 1.3 电源产品来说,其在实际工作中,转换效率大约在70%~75% 之间,也就意味着有25%~30% 的电能被转化为热量白白浪费掉了,以标称输入功率280W的电源产品为例,损耗功率约70W~84W,实际输出功率在200W 左右(刚好满足绝大多数PC的需要)。

如果换作典型的ATX 12V 2.01 电源,由于转换效率提高到80%~85%,那么电功率的损耗只有15%~20%,因此只要输入功率为240W 的电源就可以达到200W 的实际输出功率。这样算来,二者的功耗相差40W 左右,对于一台每天工作10 小时的PC,一天下来可以节约0.4 度(千瓦时)电,一年下来就是146 度电,以每度电6 角钱计算,光一年节省的电费就是100 元。

当然这不仅仅是为个人节省开支的问题,目前我国仍是以火力发电为主,节约用电的同时就是为环保作出了贡献;另一方面,电源转换效率的提高意味着电源自身发热量的减少,这样更有利于降低机箱内的温度。

『贰』 电源的转换效率问题!

一、什么是转换效率?

为什么会有电源转换效率这个概念呢?这要先从电源的物理结构讲起。大家知道电源其实就是一个由变压器和交流/ 直流转换器以及相应稳压电路所组成的“综合变电器”。这个“综合变电器”里面包含两个主要部件—“变压器”和“电流转换器”,而这两个部件本身就存在着电能的消耗,它们附属的稳压电路自然也不例外,因此电源本身又是一个“耗电器”。输入电源的能量并不能100% 转化为供主机内各部件使用的有效能量,这样就出现了一个转换效率的问题。

电源转换效率=电源为主机提供的即时输出功率/输入电源的即时功率× 100%

原理就是这么简单,但是,有两点需要注意。

1.不同的电源产品,其转换效率不同;

2.同一电源产品,在不同的工作状态下,其转换效率也有变化。

第一点很容易被人理解,因为不同的电源产品之间,它们内在的变压电路、电流转换器以及功能电路都会有所不同,再加上自身的功率本来就不相同,所以转换效率不同是理所当然的。但是为什么同一产品的转换效率也会变化呢?这就要先从电源的输出电压说起了:电源的输入电压是额定的220V,而输出电压则有+12V、+5V、+3.3V 不同的规范,这就表示电源里至少拥有三种不同(“线圈缠比”、“磁感泄露率”不同)的变压器,由于三种变压器的功耗不尽相同,就意味着+12V、+5V 和+3.3V的电压输出其各自所对应的变压器转换效率亦不相同。

一般而言,+12V 电压输出负责为CPU 以及硬盘和光驱的驱动马达供电,+5V 电压输出负责为硬盘和光驱的PCB 电路板供电,+3.3V 的电压输出则是为主板上的内存电路模块供电。当计算机处于不同工作状态时,各部件的使用频率和工作负荷会有所不同,导致不同电压输出回路的工作负荷浮动,所以在不同的工作状态下,电源转换效率也是变化的。

通过上面的分析我们知道,电源自身功耗的浮动不是很大,而电源对外输出的浮动就比较大了,所以通常认为电源的输出负载越大,单位负载所“分摊”的电源自身功耗就越小,此时转换效率也就越高。

二、电源规范对转换效率的要求

小知识:转换效率与PFC 电路功率因数的区别最近有些电源标称自己的转换效率高达98%,但是仔细研究发现他们所谓的“转换效率”实际上是主动式PFC 电路的功率因数,这个因数表征的是有多少电能被电源利用了( 输入电源的实际能量/ 电网供给电源的能量),对于主动式PFC 电路来讲,功率因数可以达到98% 甚至99% 的水平;而我们所谓的转换效率,应该是电源供给其他设备的能量/ 输入电源的能量,二者表征的对象是不一样的。

以上就是电源转换效率的基本知识,下面,我们再来了解一下电源规范对转换效率的要求。最初,电源转换效率仅有60%左右;在Intel的ATX12V 1.3 电源规范中,规定电源的转换效率满载时不得小于68%;而在ATX 12V 2.01 中,对电源的转换效率提出了更高的要求—不得小于80%。

因此在购买电源时,从它遵循的电源规范上大家就能大致了解其电源转换效率的高低。之所以前后两个电源规范对电源转换效率的规定有如此大的差别,原因有三:

(一)、新的ATX 12V 2.01 规范基于新的电气制造技术,可以实现更高的转换效率;

(二)、因为主机功耗大幅度增加,如果电源的转换效率不提高的话,那么整机的巨大功耗和发热量将严重影响到正常使用;

(三)、更高的环保和节能要求。

三、转换效率与我们的关系
从电源规范对电源转换效率的严格要求,我们不难看出电源转换效率这个指标的重要意义。那转换效率是如何与我们每个人密切相关的呢?。就典型的ATX 12V 1.3 电源产品来说,其在实际工作中,转换效率大约在70%~75% 之间,也就意味着有25%~30% 的电能被转化为热量白白浪费掉了,以标称输入功率280W的电源产品为例,损耗功率约70W~84W,实际输出功率在200W 左右(刚好满足绝大多数PC的需要)。

如果换作典型的ATX 12V 2.01 电源,由于转换效率提高到80%~85%,那么电功率的损耗只有15%~20%,因此只要输入功率为 的电源就可以达到200W 的实际输出功率。这样算来,二者的功耗相差40W 左右,对于一台每天工作10 小时的PC,一天下来可以节约0.4 度(千瓦时)电,一年下来就是146 度电,以每度电6 角钱计算,光一年节省的电费就是100 元。

当然这不仅仅是为个人节省开支的问题,目前我国仍是以火力发电为主,节约用电的同时就是为环保作出了贡献;另一方面,电源转换效率的提高意味着电源自身发热量的减少,这样更有利于降低机箱内的温度。

『叁』 变压器的转换效率具体是由哪个因素决定的呀

开关电源变压器,也就是铁损和铜损啊,还有杂散损耗吧。
它与一般的电版源变压器不同,其权特点是,由于电网电压整流后变换为方波电压,工作在脉冲状态,每周的导通角小,频谱宽,从直流到高次谐波,功耗和体积都小,用损耗较小的铁氧体磁心代替硅钢片,电阻率低,饱和磁化强度低。

『肆』 都说开关电源把市电50HZ变高频交流能提高变压器的效率,这个效率具体是指什么

开关电源效率应该这样理解,开关电源效率=开关电源输出功率(VA)/开关电源输入功率(VA),反映专了开关属电源在输入功率一定的情况下输出能力的大小。
传统矽钢片工频变压器电源效率约在60%左右,而高频开关电源效率约在80-90%以上。
高频开关电源的优势在于:减少电源体积,提高电源效率及减少贵金属铜的用量。

『伍』 直流脉冲电源的效率一般能达到多少

不同的产品,效率是不同的,设计良好的产品,效率可以达到95%以上。

『陆』 如何提高开关电源的转换效率

开关电源的损耗主复要有变压器制线圈的直流电阻损耗,这个频率越高损耗越小。磁芯涡流损耗,磁芯要工作在合适的频率范围和磁感应强度上过饱和则易损坏开关管,损耗也大。再一个损耗就是开关管,频度越高损耗越大,开关管B极波形是不是方波不大要紧,输出的集极或漏极电压波形一定要是方波,变形则损耗增大,开关电源的效率一般能太到80左右,你这个是低了些。

『柒』 开关电源的转换效率为多少

本文将向大家介绍测量开关电源转换效率的两种不同方法。第一种方法使用一个瓦特表和两个万用表;第二种方法介绍在没有瓦特表的情况下如何进行测量,但不够精确。
所需设备

1. 一个可程控交流电源供应器或一个自耦变压器

2. 一个电子负载

3. 一个瓦特表和两个数字万用表(其中最好有一个高精度数字万用表,用来测量电流)或者四个数字万用表(其中,一个为真有效值、高精度万用表,用来测量输入电流;一个为高精度万用表,用来测量输出电流)

注释:在使用万用表时,您需要根据要测量的电压和电流值将万用表设置在合适的量程内,这一点非常重要。

直流输出功率仅等于电压与电流的乘积,只需两个万用表即可测量出大小。我们将用一个高精度万用表来测量输出到负载的电流,用一个标准万用表来测量电源的输出电压。由于交流系统中电压与电流之间存在相位角,因此不能简单地将RMS 输入电压与RMS 输入电流相乘来计算输入功率。只有电源消耗的有功功率(P)才是必须考虑的。而返回到电源的无功功率Q,则不应考虑进来。

瓦特表的优点是可以准确测量输入功率,原因在于它能自动校正功率因数。如果没有瓦特表,则可使用两个万用表来测量输入电压和电流。但这种替代性方法与使用瓦特表相比,测量结果的准确性不高,并且还需要对待测电源进行断路。

直接将电压表跨接到电路板输出端,并与电子负载连接。测量输出端电压时,会不计与负载相连的电缆上的压降。在有些应用中,比如手机充电器或笔记本电脑适配器中,必须计算电缆中的损耗,此时需要从负载测量输出电压。然后将高精度电流表与负载串联,测量输出电流。

交流接通注意事项

如果使用的器件采用开/关控制方案,在检测输入电压下快速装上电源,使输出达到满载,这时就可以测量出最差情况下的效率。不过,在大容量电容充电时,装上电源会产生非常大的浪涌电流。如果输入电流表设置为低量程,这会导致其中的保险丝熔断。

『捌』 如何提高变压器的效率

你这个输入输出已经功率,40%的效率还算正常啦。

而且主要的损耗也不一定全部都是变压器的问题,象前级的开关损耗以及内阻损耗都是比较大的。

如果想在变压器上做功夫你可以试着增加电感量看看。

『玖』 变压器的效率高还是开关电源的效率高

开关电源的来效率会比变源压器高。
1、开关电源是市电直接整流的,其中只有脉冲变压器,由于工作在20-50kHZ,线圈匝数很少,所以几乎没有铜损,导磁材料由于是铁氧体,也没有铁损或很少。线性电源其变压器是传统的电磁感应变压器降压后整流,所以铜损与铁损就决定了变压器的转换效率小于1;
2、开关电源由于开关管是工作在开关状态,所以开关管作为调整管其损耗很小,而线性电源调整管工作在放大状态,所以调整管上的损耗止不小。

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