BUCK功率参数合集(1):输入功率、输出功率、损耗功率和转换效率
今天,咱们来聊聊在 BUCK 电路设计中,输入功率、输出功率、损耗功率和转换效率这些关键概念。别小看这些基础概念,它们可是设计出高效稳定的降压电路的核心。
一、基础定义
输入功率就是输入电压和输入电流的乘积,输出功率则是输出电压和输出电流的乘积。用公式表示分别为:
$$P_{IN} = V_{IN} \times I_{IN} \tag{3.317}$$
$$P_{OUT} = V_{OUT} \times I_{OUT} \tag{3.318}$$
其中, 是输入电压典型值, 是输入电流直流分量或平均值, 是输出电压典型值, 是负载电流(平均值)。
那损耗功率呢?简单来说,就是输入功率减去输出功率,它是电源系统中不可避免的一部分能量损失。它可以有三种表达形式,如下所示:
$$P_{LOSS} = P_{IN} - P_{OUT} \tag{3.320}$$
$$P_{LOSS} = P_{IN} \times (1 - \eta) \tag{3.321}$$
$$P_{LOSS} = P_{OUT} \times \left( \frac{1 - \eta}{\eta} \right) \tag{3.322}$$
转换效率呢?就是输出功率与输入功率的比值,通常用百分比来表示。
$$\eta = \frac{P_{OUT}}{P_{IN}} \times 100\% \tag{3.319}$$
在理想情况下(没有功率损耗), $\eta$ 为1,也就是转换效率为100%,意味着输入功率 P in 等于输出功率 Pout,即
$$P_{IN} = P_{OUT} \tag{3.323}$$
但现实情况是,各种损耗因素存在,效率总是小于 100%。
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